Документация Engee

Y-Junction (IL)

Y-образное соединение в системе с изотермической жидкостью.

Тип: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Fittings.YJunction

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Pipes & Fittings/Y-Junction (IL)

Описание

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 Спецификация коэффициента сопротивления установлено значение Пользовательский коэффициент.

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 Спецификация коэффициента сопротивления установлено значение Коэффициент Идельчика.

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 Спецификация коэффициента сопротивления установлено значение Коэффициент Идельчика, 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 Угол ответвления (A-C).

В вытяжном тройнике поток входит в порты A и C и выходит из порта B.

y junction il 1

В приточном тройнике поток входит в порт B и выходит из портов A и C.

y junction il 2

Вы можете управлять поведением блока в запрещенной конфигурации потока с помощью параметра Сообщение о некорректной конфигурации потока. Если для параметра Сообщение о некорректной конфигурации потока установлено значение Ничего, 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 Спецификация коэффициента сопротивления установлено значение Пользовательский коэффициент, 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 Коэффициент сопротивления прямого прохода (вытяжной), Коэффициент сопротивления прямого прохода (приточный), Коэффициент сопротивления бокового ответвления (вытяжной) и Коэффициент сопротивления бокового ответвления (приточный) 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 Площадь поперечного сечения прямого прохода (A-B), а — параметр Площадь поперечного сечения бокового ответвления (C).

Порты

Ненаправленные

# A — порт для жидкости
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт, связанный со входом или выходом жидкости из тройника.

Имя для программного использования

port_a

# B — порт для жидкости
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт, связанный со входом или выходом жидкости из тройника.

Имя для программного использования

port_b

# C — порт для жидкости
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт, связанный со входом или выходом жидкости из тройника.

Имя для программного использования

port_c

Параметры

Параметры

# Угол ответвления (A-C) — угол между боковым ответвлением и прямым ходом
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Угол между боковым ответвлением и прямым ходом.

Единицы измерения

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Значение по умолчанию

45.0 deg

Имя для программного использования

angle

Вычисляемый

Да

# Площадь поперечного сечения прямого прохода (A-B) — площадь поперечного сечения прямого хода
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения прямого хода трубы между портами A и B.

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

0.01 m^2

Имя для программного использования

main_area

Вычисляемый

Да

# Площадь поперечного сечения бокового ответвления (C) — площадь поперечного сечения бокового ответвления
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь соединительной трубы между портом C и прямым ходом.

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

0.004 m^2

Имя для программного использования

side_area

Вычисляемый

Да

# Спецификация коэффициента сопротивления — тип коэффициента сопротивления
Коэффициент Идельчика | Пользовательский коэффициент

Details

Модель коэффициента сопротивления в соединении. Установите для этого параметра значение Пользовательский коэффициент, 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

# Сообщение о некорректной конфигурации потока — режим предупреждения о недопустимых конфигурациях потока
Ничего | Ошибка

Details

Режим предупреждения пользователя о рабочих условиях, выходящих за пределы допустимых конфигураций потока. Если для этого параметра установлено значение Ошибка, моделирование будет остановлено при условиях, выходящих за пределы допустимых конфигураций потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Спецификация коэффициента сопротивления значение Коэффициент Идельчика.

Значения

None | Error

Значение по умолчанию

None

Имя для программного использования

flow_configuration_assert_action

Вычисляемый

Нет

# Критическое число Рейнольдса — 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

# Коэффициент сопротивления прямого прохода (вытяжной) — 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 Спецификация коэффициента сопротивления значение Пользовательский коэффициент.

Значение по умолчанию

1.12

Имя для программного использования

main_converging_loss_coefficient

Вычисляемый

Да

# Коэффициент сопротивления прямого прохода (приточный) — 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 Спецификация коэффициента сопротивления значение Пользовательский коэффициент.

Значение по умолчанию

1.12

Имя для программного использования

main_diverging_loss_coefficient

Вычисляемый

Да

# Коэффициент сопротивления бокового ответвления (вытяжной) — 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 Спецификация коэффициента сопротивления значение Пользовательский коэффициент.

Значение по умолчанию

1.12

Имя для программного использования

side_converging_loss_coefficient

Вычисляемый

Да

# Коэффициент сопротивления бокового ответвления (приточный) — 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 Спецификация коэффициента сопротивления значение Пользовательский коэффициент.

Значение по умолчанию

1.12

Имя для программного использования

side_diverging_loss_coefficient

Вычисляемый

Да

Литература

  1. 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.