/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Flow Control Valves/Needle Valve (IL)
Описание
Блок Игольчатый клапан (ИЖ) моделирует уменьшение расхода с помощью игольчатого клапана. Клапан состоит из конической иглы и круглого седла с острыми кромками. Игольчатый клапан открывается или закрывается в соответствии с сигналом перемещения в порту S. Положительный сигнал означает втягивание иглы и открытие клапана.
Площадь открытия
Схема игольчатого клапана представлена на рисунке.
Площадь отверстия клапана рассчитывается следующим образом:
где
— расстояние по вертикали между внешним краем иглы и седлом, как показано на схеме выше;
— угол раскрытия конического седла, который всегда соответствует значению параметра Угол конуса иглы;
— значение параметра Диаметр отверстия седла;
— значение параметра Площадь утечки.
Площадь отверстия ограничена максимальным смещением :
При любом смещении иглы, превышающем , значение — это сумма максимальной площади отверстия и значения параметра Площадь утечки:
Для любой комбинации значения на входе S и смещения иглы, которое меньше 0, минимальная площадь клапана равна Площадь утечки.
Если параметр Коэффициент сглаживания не равен нулю, то обеспечивается плавное изменение значения смещения между 0 и .
Уравнение сохранения массы
Уравнение сохранения массы:
Массовый расход через клапан рассчитывается как:
где
— коэффициент расхода, значение параметра Коэффициент расхода;
— площадь открытия клапана;
— значение параметра Площадь поперечного сечения отверстий портов A и B;
— средняя плотность жидкости;
— разница давлений в клапане .
Критический перепад давления, — перепад давления, определяемый из значения критического числа Рейнольдса , задаваемого параметром Критическое число Рейнольдса, 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 Восстановление давления. В этом случае потеря давления .
Порты
Ненаправленные
# A
—
порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость
Details
Отверстие для входа или выхода жидкости.
Имя для программного использования
port_a
# B
—
порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость
#Положение иглы в седле —
смещение иглы
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Смещение иглы при закрытом клапане. Положительное значение, отличное от нуля, указывает на частично открытый клапан. Отрицательное значение, отличное от нуля, указывает на перекрытый клапан, который остается закрытым при первоначальном перемещении, заданном скаляром на входе S.
Единицы измерения
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Значение по умолчанию
0.0 m
Имя для программного использования
min_control_displacement
Вычисляемый
Да
#Площадь утечки —
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.
#Площадь поперечного сечения отверстий портов A и 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.
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
Вычисляемый
Да
#Восстановление давления —
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.