Flow Resistance (2P)

Предполагается, что объем жидкости внутри гидравлического сопротивления пренебрежимо мал. Тогда массовые расходы через порты равны

где и — массовые расходы через порты A и B соответственно.

Энергия может входить в гидравлическое сопротивление и выходить из него только через порты двухфазной жидкости. Теплообмен между стенками и окружающей средой не происходит, жидкость не совершает никакой работы. Количество энергии, поступающее в единицу времени через один порт равно количеству энергии, выходящему через другой порт в единицу времени:

где и — поток энергии через порты A и B соответственно.

Внешние силы, действующие на жидкость, включают силы, обусловленные давлением на портах, и силы, обусловленные вязким трением на стенках. Гравитация, как и другие объемные силы, не учитывается. Выражение сил трения в терминах коэффициента потерь дает полуэмпирическое выражение:

где

Уравнение перепада давления реализовано в двух модификациях. Первая из них учитывает изменение знака при изменении направления потока, тогда уравнение переписывается следующим образом:

где перепад давления положительный только в том случае, когда массовый расход также положительный. Вторая модификация предназначена для устранения сингулярностей, вызванных изменением направления потока, которые могут представлять проблему для численных решателей во время моделирования. В этой модификации выполняется линеаризация в небольшой области с почти нулевым расходом:

где — пороговый массовый расход, ниже которого падение давления линеаризуется. На рисунке показано модифицированное падение давления в зависимости от локального массового расхода (кривая ):

Для простоты моделирования коэффициент потерь не требуется в качестве параметра блока. Вместо этого он автоматически вычисляется на основе номинальных условий, указанных в параметрах блока:

где звездочка ( ) обозначает значение при номинальном режиме работы. В основе всех этих расчетов лежит предположение о том, что пороговый массовый расход значительно меньше номинального значения . Замена дроби в выражении для перепада давления дает

или, эквивалентно:

где — коэффициент пропорциональности между перепадом давления на гидравлическом сопротивлении и локальным массовым расходом, который определяется как

Если предположить, что удельный объем — и, следовательно, плотность — неизменен, то его номинальное и фактическое значения всегда должны быть равны. Это справедливо в том случае, если номинальное значение указано в параметре блока как 0 — специальное значение, используемое для указания блоку на то, что удельный объем является постоянным. Тогда соотношение этих двух величин равно 1, и произведение сводится к выражению