Документация Engee

Smoothly Curved Elbow (G)

Поворот трубы (колено) в газовой сети.

Тип: EngeeFluids.Gas.Fittings.Elbow

Sharp-Edged Elbow (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Pipes & Fittings/Sharp-Edged Elbow (G)

Smoothly Curved Elbow (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Pipes & Fittings/Smoothly Curved Elbow (G)

Описание

Блок Elbow (G) моделирует течение на повороте трубопровода в газовой сети. При этом рассчитываются потери давления на повороте трубы, но не учитывается влияние вязкого трения.

Доступны два типа колена: Smoothly curved (плавно изогнутое) и Sharp-edged (Miter) (остроугольное или косое). Для моделирования плавной трубы с изгибом 90°, в котором учитываются потери из-за трения, можно также использовать блок Pipe Bend (G).

Коэффициенты потерь

Если для параметра Elbow type установлено значение Smoothly curved, блок рассчитывает коэффициент потерь следующим образом:

где — коэффициент коррекции угла, вычисляемый блоком по Келлеру [2] как

где — значение параметра Bend angle в градусах. Блок определяет коэффициент трения как значение для чистой товарной стали. Затем блок интерполирует значения из табличных данных в зависимости от внутреннего диаметра колена для [1]. В таблице ниже приведены данные по трению в трубе для чистой товарной стали при течении в зоне полной турбулентности.

1 1.5 2 3 4 6 8 10 12 14 16 20 24

20

14

12

12

14

17

24

30

34

38

42

50

58

Приведенные значения справедливы для диаметров до 600 мм. Коэффициент трения для больших диаметров или для шероховатости стенок за пределами этого диапазона рассчитывается методом экстраполяции ближайших соседей.

Если для параметра Elbow type установлено значение Sharp-edged (Miter), блок рассчитывает коэффициент потерь для угла изгиба согласно [1] следующим образом:

, ° 0 15 30 45 60 75 90

2

4

8

15

25

40

60

sharp edged elbow il 1

Сохранение массы

Уравнение сохранения массы для участка трубы имеет вид:

Массовый расход через колено составляет

где

  • — площадь потока;

  • — средняя плотность газа;

  • — перепад давления на участке трубы.

Критический перепад давления является пороговым значением для перехода между ламинарным и турбулентным течениями:

где:

  • — давление в порту A;

  • — давление в порту B;

  • — значение параметра Laminar flow pressure ratio.

Сохранение энергии

Закон сохранения энергии в блоке:

где

  • — поток энергии в порту A;

  • — поток энергии в порту B.

Порты

Ненаправленные

# B — входной или выходной порт
газ

Details

Ненаправленный порт, связанный с входным или выходным портом участка трубы.

Имя для программного использования

port_b

# A — входной или выходной порт
газ

Details

Ненаправленный порт, связанный с входным или выходным портом участка трубы.

Имя для программного использования

port_a

Параметры

Основные

# Elbow type — геометрия изгиба
Smoothly curved | Sharp-edged (Miter)

Details

Геометрия изгиба участка трубы. Если установлено значение Sharp-edged (Miter), блок вносит резкое изменение в направление потока, например, на стыке труб, и потери потока моделируются отдельным набором эмпирических данных, полученных на участках труб с постепенным поворотом.

Значения

Smoothly curved | Sharp-edged (Miter)

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

type

Вычисляемый

Нет

# Elbow angle — угол поворота трубы
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Угол поворота трубы.

Единицы измерения

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Значение по умолчанию

90.0 deg

Имя для программного использования

angle

Вычисляемый

Да

# Elbow internal diameter — внутренний диаметр трубы
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Внутренний диаметр участка трубы.

Единицы измерения

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Значение по умолчанию

0.1 m

Имя для программного использования

internal_diameter

Вычисляемый

Да

# Laminar flow pressure ratio — отношение давлений, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентными режимами

Details

Отношение давлений, при котором поток газа переходит между ламинарным и турбулентными режимами.

Значение по умолчанию

0.999

Имя для программного использования

B_laminar

Вычисляемый

Да

Литература

  1. Crane Co. Flow of Fluids Through Valves, Fittings, and Pipe: Technical Paper No. 410. Crane Co., 1981.

  2. Keller, G. R. Hydraulic System Analysis. Penton, 1985.