Дроссель (ИЖ)

Локальное сужение потока в сети изотермической жидкости.

Тип: AcausalFoundation.IsothermalLiquid.Elements.LocalRestriction

Дроссель (ИЖ)

Путь в библиотеке:

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

Дроссель с переменным сечением (ИЖ)

Путь в библиотеке:

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

Описание

Блок Дроссель (ИЖ) 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 Дроссель (ИЖ). 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 Сечение.

Блок является адиабатическим и не обменивается теплом с окружающей средой.

Дроссель (ИЖ) состоит из сужения, за которым следует внезапное расширение. В месте сужения жидкость ускоряется, вызывая падение давления. В зоне расширения, если параметр Восстановление давления выключен, импульс ускоренной жидкости теряется. Если параметр Восстановление давления 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 Восстановление давления:

Если не установлен флажок Восстановление давления, то

.
Если установлен флажок Восстановление давления, то

Площадь проходного сечения зависит от значения параметра типа ограничения:

Для переменной площади локального:

,

где — значение входного сигнала, а и — значения параметров блока Минимальная площадь проходного сечения потока и Максимальная площадь проходного сечения потока соответственно.
Для фиксированной площади проходного сечения — это значение параметра Площадь проходного сечения потока.

По умолчанию предполагается, что площадь поперечных сечений на входе и выходе намного больше проходной, что позволяет принять значение параметра Площадь поперечного сечения отверстий портов A и B равным inf и все члены в уравнениях равными 0, чтобы повысить эффективность вычислений. Задайте фактическое значение для параметра Площадь поперечного сечения отверстий портов A и 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 Сечение значение Переменное.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Сечение — возможность изменения проходного сечения
Постоянное | Переменное

Details

Выберите, может ли проходное сечение изменяться во время моделирования:

Переменное — входной сигнал на порту AR определяет площадь проходного сечения, которая может изменяться в процессе моделирования. Параметры Минимальная площадь проходного сечения потока и Максимальная площадь проходного сечения потока задают нижнюю и верхнюю границы площади проходного сечения.
Постоянное — площадь проходного сечения, заданная значением параметра Площадь проходного сечения потока, остается постоянной во время моделирования. При этом порт AR скрыт.

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

# Площадь проходного сечения потока — 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 Сечение значение Постоянное.

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

# Минимальная площадь проходного сечения потока — 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 Сечение значение Переменное.

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

# Максимальная площадь проходного сечения потока — 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 Сечение значение Переменное.

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

# Площадь поперечного сечения отверстий портов A и 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

# Коэффициент расхода — 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

# Критическое число Рейнольдса — 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

# Восстановление давления — 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.

Дроссель (ИЖ)

Описание

Схематичное изображение локального сужения

Порты

Ненаправленные

Вход

Параметры

Параметры

Литература

Примеры