Документация Engee

Gate Valve (IL)

Задвижка в сети изотермической жидкости.

gate valve il

Описание

Блок Gate Valve (IL) представляет собой управление потоком с помощью задвижки в сети изотермической жидкости. Клапан состоит из круглого отверстия с острыми краями и круглого затвора того же диаметра. Затвор открывается или закрывается в соответствии с сигналом смещения на порту S. Положительное значение втягивает затвор и открывает клапан.

Площадь открытия

Схема открытия задвижки

gate valve il 1 ru

Площадь, открытая для потока при втягивании затвора, составляет:

где — значение параметра Valve orifice diameter.

Площадь, перекрываемая затвором в частично открытом клапане, составляет:

где — смещение затвора, которое представляет собой сумму сигнала на порту S и значение параметра Gate position when fully covering orifice.

Если смещение превышает значение параметра Orifice diameter, то площадь открытого клапана равна сумме максимальной площади отверстия и значения параметра Leakage area:

Для любой комбинации сигнала на порту S и смещения затвора, которое меньше 0, минимальная площадь клапана составляет Leakage area.

Численное сглаживание смещения

Когда клапан находится в почти открытом или почти закрытом положении, можно поддерживать численную устойчивость в моделировании, регулируя параметр Smoothing factor. Если параметр Smoothing factor не равен нулю, обеспечивается плавное изменение смещения затвора между 0 и значением параметра Valve orifice diameter.

Уравнение массового расхода

Уравнение сохранения массы:

Массовый расход через клапан рассчитывается следующим образом:

где

  • — коэффициент расхода, значение параметра Discharge coefficient;

  • — площадь открытия клапана;

  • — значение параметра Cross-sectional area at ports A and B;

  • — средняя плотность жидкости;

  • — разница давлений в клапане .

Критический перепад давления, — перепад давления, определяемый из значения критического числа Рейнольдса , задаваемого параметром Critical Reynolds number, которое является точкой перехода режима между ламинарным и турбулентным течением:

Потеря давления позволяет учесть снижение давления в клапане из-за уменьшения его площади и рассчитывается как:

Восстановление давления описывает положительное изменение давления в клапане из-за увеличения площади. Чтобы не учитывать восстановление давления, снимите флажок Pressure recovery. В этом случае потеря давления .

Порты

Вход

# S — смещение затвора
скаляр

Details

Смещение затвора клапана, в м. Положительное значение на этом порту означает, что клапан открывается.

Ненаправленные

# A — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Порт изотермической жидкости, соответствует входу клапана A.

# B — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Порт изотермической жидкости, соответствует входу клапана B.

Параметры

Parameters

# Valve orifice diameter — диаметр отверстия
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Диаметр открытого отверстия клапана.

Значение по умолчанию

5e-3 m

Имя для программного использования

orifice_diameter

# Gate position when fully covering orifice — смещение затвора
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Смещение затвора, когда клапан закрыт. Положительное ненулевое значение указывает на частично открытый клапан, когда значение на порту S равно 0. Отрицательное ненулевое значение указывает на перекрытый клапан, который остается закрытым при начальном положительном смещении, которое задано на порту S.

Значение по умолчанию

0.0 m

Имя для программного использования

min_control_displacement

# Leakage area — площадь зазора в полностью закрытом положении
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Сумма всех зазоров, когда клапан находится в полностью закрытом положении. Любая площадь меньше этого значения приравнивается к заданной площади утечки. Этот параметр способствует устойчивости численного решения, поддерживая непрерывность потока.

Значение по умолчанию

1e-10 m^2

Имя для программного использования

leakage_area

# Cross-sectional area at ports A and B — площадь на входе или выходе из клапана
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения на входе и выходе портов A и B. Эта площадь используется при вычислении массового расхода через клапан.

Значение по умолчанию

Inf m^2

Имя для программного использования

port_area

# Discharge coefficient — коэффициент расхода

Details

Поправочный коэффициент – отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через клапан.

Значение по умолчанию

0.64

Имя для программного использования

C_d

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

Details

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока через клапан.

Значение по умолчанию

150.0

Имя для программного использования

Re_critical

# Smoothing factor — числовой коэффициент сглаживания

Details

Коэффициент непрерывного сглаживания, который обеспечивает плавность открытия за счет поправки в характеристике клапана в почти открытом и почти закрытом положениях. Установите ненулевое значение меньше единицы, чтобы повысить стабильность моделирования в этих режимах.

Значение по умолчанию

0.01

Имя для программного использования

smoothing_factor

# Pressure recovery — учет повышения давления при расширении области

Details

Определяет, будет ли учитываться повышение давления при перетекании жидкости из области с меньшей площадью поперечного сечения в область с большей площадью поперечного сечения.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

pressure_recovery