Документация Engee

Smoothly Curved Elbow (MA)

Поворот трубы (колено) в сети влажного воздуха.

Тип: EngeeFluids.MoistAir.Fittings.Elbow

Sharp-Edged Elbow (MA)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Moist Air/Pipes & Fittings/Sharp-Edged Elbow (MA)

Smoothly Curved Elbow (MA)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Moist Air/Pipes & Fittings/Smoothly Curved Elbow (MA)

Описание

Блок Smoothly Curved Elbow (MA) моделирует течение на повороте трубопровода в сети влажного воздуха. При этом рассчитываются потери давления на повороте трубы, но не учитывается влияние вязкого трения. Блок моделирует потери с помощью коэффициентов гидравлических потерь, и результаты могут быть более точными для потоков с низкой скоростью, где можно пренебречь эффектами сжимаемого потока.

Доступны два типа колена: Smoothly curved (плавно изогнутое) и Sharp-edged (Miter) (остроугольное или косое).

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 угла изгиба трубы 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

Уравнения сохранения массы для участка трубы имеют вид:







где нижний индекс обозначает водяной пар, — примесный газ, — капли воды.

Массовый расход через колено составляет

где

  • — площадь потока;

  • — средняя плотность жидкости;

  • — 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
влажный воздух

Details

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

Имя для программного использования

port_b

# A — входной или выходной порт
влажный воздух

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 турбулентным режимами

Details

Отношение давлений, при котором поток влажного воздуха переходит между ламинарным и турбулентным 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.