Документация Engee

Smoothly Curved Elbow (IL)

Поворот трубы (колено) в сети изотермической жидкости.

Тип: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Fittings.Elbow

Sharp-Edged Elbow (IL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Pipes & Fittings/Sharp-Edged Elbow (IL)

Smoothly Curved Elbow (IL)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Pipes & Fittings/Smoothly Curved Elbow (IL)

Описание

Блок Elbow (IL) моделирует течение на повороте трубопровода в изотермической жидкостной 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 (IL).

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 жидкости;

  • — перепад давления на участке трубы.

Критический перепад давления — это перепад давления, связанный с критическим числом Рейнольдса (значение параметра Critical Reynolds number), точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным течением:

где

  • — кинематическая вязкость жидкости;

  • — внутренний диаметр колена.

Порты

Ненаправленные

# A — входной или выходной порт
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт, связанный с входом или выходом жидкости в участке трубы.

Имя для программного использования

port_a

# B — входной или выходной порт
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт, связанный с входом или выходом жидкости в участке трубы.

Имя для программного использования

port_b

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

Details

Внутренний диаметр трубы.

Единицы измерения

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

Значение по умолчанию

0.1 m

Имя для программного использования

d

Вычисляемый

Да

# 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

# Critical Reynolds number — верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения

Details

Число Рейнольдса для перехода между ламинарным и турбулентным режимами в участке трубы.

Значение по умолчанию

150

Имя для программного использования

Re_critical

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.