Блок Y-Junction (IL) моделирует соединение, состоящее из прямого хода и бокового ответвления в сети изотермической жидкости. Путь между портами A и B является прямым ходом. Путь между портами A и C или между портами B и C является боковым ответвлением.
Направление потока
Тройник считается вытяжным, если сливаются потоки прямого хода и бокового ответвления. Тройник считается приточным, если поток в боковом ответвлении отделяется от потока прямого хода.
Блок использует гибридный автомат для определения каждого коэффициента сопротивления для заданной конфигурации потока. В этой таблице описаны условия и коэффициенты, когда для параметра Loss coefficient model установлено значение Custom.
Конфигурация потока
Неподвижный
—
—
—
1 или последнее допустимое значение
1 или последнее допустимое значение
1 или последнее допустимое значение
Разделение от порта A
0
Разделение от порта B
0
Слияние к порту A
0
Слияние к порту B
0
Слияние к порту C (ответвление)
0
Разделение от порта C (ответвление)
0
В данной таблице описаны условия и коэффициенты, когда для параметра Loss coefficient model установлено значение Idel’chik correlation.
Конфигурация потока
Неподвижный
—
—
—
1 или последнее допустимое значение
1 или последнее допустимое значение
1 или последнее допустимое значение
Разделение от порта A — недействительно
0
1
1
Разделение от порта B
0
Слияние к порту A — недействительно
0
1
1
Слияние к порту B
0
Слияние к порту C (ответвление) — недействительно
1
1
0
Разделение от порта C (ответвление) — недействительно
1
1
0
В неподвижном потоке условия массового расхода не соответствуют ни одной заданной конфигурации потока. Неподвижный поток допускается в начале моделирования, но блок не возвращается в это состояние после достижения другого режима. Пороговое значение массового расхода, то есть точка, при которой поток в трубе начинает менять направление, определяется как
где
— критическое число Рейнольдса, при превышении которого начинается переходный режим течения;
— вязкость жидкости;
— средняя плотность жидкости;
— наименьшая площадь поперечного сечения в месте соединения труб.
Коэффициент Идельчика
Если для параметра Loss coefficient model установлено значение Idel’chik correlation, блок рассчитывает коэффициенты сопротивления в тройнике согласно [1].
Конфигурация потока
Блок поддерживает две конфигурации потока между прямым ходом от портов A и B и боковым ответвлением от порта C. Боковое ответвление повернуто относительно прямого хода на угол , который является значением параметра Junction angle between (A-C).
В вытяжном тройнике поток входит в порты A и C и выходит из порта B.
В приточном тройнике поток входит в порт B и выходит из портов A и C.
Вы можете управлять поведением блока в запрещенной конфигурации потока с помощью параметра Report when flow configuration is invalid. Если для параметра Report when flow configuration is invalid установлено значение None,
модель продолжит работать в запрещенной конфигурации потока, но результаты могут быть некорректными.
Вытяжной тройник
Для вытяжного тройника блок рассчитывает коэффициент сопротивления в боковом ответвлении между портами C и B, используя упрощенную версию формулы Идельчика, предполагающую постоянную площадь прямого хода. Коэффициент сопротивления в боковом ответвлении равен
где
, , — массовые расходы на портах A, B, C соответственно;
, , — площадь портов A, B, C соответственно.
Блок рассчитывает коэффициент сопротивления прямого хода между портами A и B, используя упрощенную версию формулы Идельчика, предполагающую, что площадь прямого хода постоянна, а , где — объемный расход через указанный порт. Коэффициент сопротивления прямого хода равен
Приточный тройник
Для приточного тройника блок рассчитывает коэффициент сопротивления в боковом ответвлении между портами C и B как
где
и
Блок рассчитывает коэффициент сопротивления прямого хода между портами A и B как
Пользовательский коэффициент
Если для параметра Loss coefficient model установлено значение Custom, блок рассчитывает коэффициент сопротивления в трубе для каждого порта на основе пользовательских параметров сопротивления для вытяжного и приточного тройника, а также массового расхода для каждого порта. Необходимо задать , , и в качестве значений параметров Main branch converging loss coefficient, Main branch diverging loss coefficient, Side branch converging loss coefficient и Side branch diverging loss coefficient соответственно. Поведение пользовательской модели коэффициента сопротивления для Y-образного соединения аналогично поведению для пользовательской модели Т-образного тройника.
Сохранение массы и импульса
Блок сохраняет массу в соединении, так что
Блок рассчитывает поток через соединение труб, используя уравнения сохранения импульса между портами A, B и C:
где представляет собой инерцию жидкости, и
где — параметр Main branch area (A,B), а — параметр Side branch area (C).
#Loss coefficient model —
тип коэффициента сопротивления
Idel’chik correlation | Custom
Details
Модель коэффициента сопротивления в соединении. Установите для этого параметра значение Custom, чтобы задать отдельные коэффициенты сопротивления для каждого сегмента вытяжного и приточного тройника.
Значения
Idel’chik correlation | Custom
Значение по умолчанию
Idel'chik correlation
Имя для программного использования
loss_coefficient_parameterization
Вычисляемый
Нет
#Report when flow configuration is invalid —
режим предупреждения о недопустимых конфигурациях потока
None | Error
Details
Режим предупреждения пользователя о рабочих условиях, выходящих за пределы допустимых конфигураций потока.
Если для этого параметра установлено значение Error, моделирование будет остановлено при условиях, выходящих за пределы допустимых конфигураций потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Loss coefficient model значение Idel’chik correlation.
Значения
None | Error
Значение по умолчанию
None
Имя для программного использования
flow_configuration_assert_action
Вычисляемый
Нет
#Critical Reynolds number —
верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
Details
Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через соединение.
Значение по умолчанию
150.0
Имя для программного использования
Re_critical
Вычисляемый
Да
#Main branch converging loss coefficient —
коэффициент сопротивления при слиянии потока между портами A и B
Details
Коэффициент сопротивления для расчета потери давления между портами A и B при слиянии потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Loss coefficient model значение Custom.
Значение по умолчанию
1.12
Имя для программного использования
main_converging_loss_coefficient
Вычисляемый
Да
#Main branch diverging loss coefficient —
коэффициент сопротивления при разделении потока между портами A и B
Details
Коэффициент сопротивления для расчета потери давления между портами A и B при разделении потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Loss coefficient model значение Custom.
Значение по умолчанию
1.12
Имя для программного использования
main_diverging_loss_coefficient
Вычисляемый
Да
#Side branch converging loss coefficient —
коэффициент сопротивления при слиянии потока между портом C и прямым ходом
Details
Коэффициент сопротивления для расчета потери давления между портом C и прямым ходом при слиянии потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Loss coefficient model значение Custom.
Значение по умолчанию
1.12
Имя для программного использования
side_converging_loss_coefficient
Вычисляемый
Да
#Side branch diverging loss coefficient —
коэффициент сопротивления при разделении потока между портом C и прямым ходом
Details
Коэффициент сопротивления для расчета потери давления между портом C и прямым ходом при разделении потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Loss coefficient model значение Custom.
Значение по умолчанию
1.12
Имя для программного использования
side_diverging_loss_coefficient
Вычисляемый
Да
Литература
Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М. О. Штейнберга. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.:Машиностроение, 1997. — 672 с.: ил. — ISBN 5-217-00393-6.