Local Restriction (IL)

Локальное сужение потока в сети изотермической жидкости.

Тип: AcausalFoundation.IsothermalLiquid.Elements.LocalRestriction

Local Restriction (IL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Isothermal Liquid/Elements/Local Restriction (IL)

Variable Local Restriction (IL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Isothermal Liquid/Elements/Variable Local Restriction (IL)

Описание

Блок Local Restriction (IL) моделирует падение давления из-за локального уменьшения площади потока, такого как клапан или отверстие, в сети изотермической жидкости.

Порты A и B представляют вход и выход блока Local Restriction (IL). Входной сигнал на порту AR определяет площадь проходного сечения. Кроме того, вы можете указать фиксированную площадь сечения в качестве параметра блока.

Значок блока изменяется в зависимости от значения параметра Restriction type.

Блок является адиабатическим и не обменивается теплом с окружающей средой.

Local Restriction (IL) состоит из сужения, за которым следует внезапное расширение. В месте сужения жидкость ускоряется, вызывая падение давления. В зоне расширения, если параметр Pressure recovery выключен, импульс ускоренной жидкости теряется. Если параметр Pressure recovery включен, внезапное расширение восстанавливает часть импульса и позволяет давлению немного подняться после локального сужения потока.

Схематичное изображение локального сужения

orifice il 1 ru

Уравнения блока определяют массовый расход через разность давлений между портами A и B:

где

— разность давлений;
и — давления на портах A и B соответственно;
— площадь проходного сечения;
— площадь поперечного сечения на портах A и B;
— критический перепад давления для перехода между ламинарным и турбулентным режимами течения;
— критическое число Рейнольдса;
— кинематическая вязкость жидкости при атмосферном давлении;

— коэффициент расхода;
— средняя плотность смеси жидкостей.
и — значения плотности жидкостной смеси на портах A и B соответственно. Уравнения, используемые для расчета плотности жидкостной смеси, зависят от выбранной модели изотермической жидкости;
— коэффициент потерь давления.

Коэффициент потери давления зависит от значения параметра Pressure recovery:

Если не установлен флажок Pressure recovery, то

.
Если установлен флажок Pressure recovery, то

Площадь проходного сечения зависит от значения параметра типа ограничения:

Для переменной площади локального:

,

где — значение входного сигнала, а и — значения параметров блока Minimum restriction area и Maximum restriction area соответственно.
Для фиксированной площади проходного сечения — это значение параметра Restriction area.

По умолчанию предполагается, что площадь поперечных сечений на входе и выходе намного больше проходной, что позволяет принять значение параметра Cross-sectional area at ports A and B равным inf и все члены в уравнениях равными 0, чтобы повысить эффективность вычислений. Задайте фактическое значение для параметра Cross-sectional area at ports A and B, если две площади поперечного сечения сравнимы по размеру и их соотношение влияет на расчет расхода.

Порты

Ненаправленные

# A — входное или выходное отверстие
изотермическая жидкость

Details

Порт изотермической жидкости, соответствует входу или выходу локального сужения потока. Этот блок не имеет внутренней направленности.

Имя для программного использования

port_a

# B — входное или выходное отверстие
изотермическая жидкость

Details

Имя для программного использования

port_b

Вход

# AR — сигнал, задающий значение проходного сечения, м²
скаляр

Details

Входной сигнал, задающий значение проходного сечения. Значение ограничено минимальной и максимальной границами, заданными параметрами блока.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Restriction type — возможность изменения проходного сечения
Fixed | Variable

Details

Выберите, может ли проходное сечение изменяться во время моделирования:

Variable — входной сигнал на порту AR определяет площадь проходного сечения, которая может изменяться в процессе моделирования. Параметры Minimum restriction area и Maximum restriction area задают нижнюю и верхнюю границы площади проходного сечения.
Fixed — площадь проходного сечения, заданная значением параметра Restriction area, остается постоянной во время моделирования. При этом порт AR скрыт.

Значения	`Fixed` \| `Variable`
Значение по умолчанию	`—`
Имя для программного использования	`type`
Вычисляемый	Нет

# Restriction area — площадь проходного сечения по нормали к пути локального сужения потока
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь проходного сечения по нормали к пути локального сужения потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Fixed.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.001 m^2`
Имя для программного использования	`fixed_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Minimum restriction area — нижняя граница площади проходного сечения
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Нижняя граница площади проходного сечения. Вы можете использовать этот параметр для представления площади утечки. Входной сигнал AR ограничивается этим значением, чтобы предотвратить дальнейшее уменьшение сечения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`1e-10 m^2`
Имя для программного использования	`min_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Maximum restriction area — верхняя граница площади проходного сечения локального сужения потока
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Верхняя граница площади проходного сечения локального сужения потока. Входной сигнал AR насыщается при этом значении, чтобы предотвратить дальнейшее увеличение площади проходного сечения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Restriction type значение Variable.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.005 m^2`
Имя для программного использования	`max_restriction_area`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at ports A and B — площадь поперечного сечения потока на портах
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения потока на портах A и B. Предполагается, что эта область одинакова для двух портов.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`Inf m^2`
Имя для программного использования	`port_area`
Вычисляемый	Да

# Discharge coefficient — отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через локальное сужение потока

Details

Отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через локальное сужение потока. Эмпирический параметр, учитывающий эффекты неидеальности.

Значение по умолчанию	`0.64`
Имя для программного использования	`C_d`
Вычисляемый	Да

# Critical Reynolds number — число Рейнольдса для перехода между ламинарным и турбулентным режимами

Details

Число Рейнольдса для перехода между ламинарным и турбулентным режимами.

Значение по умолчанию	`150`
Имя для программного использования	`Re_critical`
Вычисляемый	Да

# Pressure recovery — учет восстановления давления

Details

Определяет, будет ли учитываться восстановление давления на выходе локального сужения потока.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`pressure_recovery`
Вычисляемый	Нет

Литература

Manring, N. D., Hydraulic Control Systems. p. 71. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2005.

Local Restriction (IL)

Описание

Схематичное изображение локального сужения

Порты

Ненаправленные

Вход

Параметры

Параметры

Литература

Примеры