Управляемый дроссель (ВВ)
Локальное сужение потока в сети влажного воздуха.
Тип: AcausalFoundation.MoistAir.Elements.LocalRestriction
Постоянный дроссель (ВВ) Путь в библиотеке:
|
|
Управляемый дроссель (ВВ) Путь в библиотеке:
|
Описание
Блок Управляемый дроссель (ВВ) моделирует падение давления из-за местного уменьшения проходного сечения, таких как клапан или отверстие, в сети влажного воздуха. Локальное сужение потока становится критическим при достижении влажным воздухом скорости звука.
Порты A и B представляют собой вход и выход блока Постоянный дроссель (ВВ). Входной сигнал на порту AR определяет площадь проходного сечения.
Значок блока меняется в зависимости от значения параметра Сечение.
Локальное сужение потока считается адиабатической системой, то есть не обменивается теплом с окружающей средой.
Локальное сужение потока состоит из сужения, за которым следует внезапное расширение проходного сечения. Влажный воздух ускоряется во время сжатия, вызывая падение давления. Затем отделяется от стенки во время внезапного расширения, в результате чего давление восстанавливается лишь частично из-за потери импульса.
Поток влажного воздуха через этот блок может стать критическим, если блок Управляемый источник массового расхода (ВВ), соединенный с блоком Труба (ВВ), задает больший массовый расход, чем возможный массовый расход блока Постоянный дроссель (ВВ). |
Сохранение массы:
,
,
,
где
-
— массовый расход;
-
Нижние индексы и — порты A и B соответственно;
-
Нижние индексы и указывают на свойства водяного пара и газовых примесей соответственно.
Энергетический баланс:
,
где и — поток энергии через порты A и B соответственно.
Массовый расход смеси (положительный от порта A к порту B) в турбулентном режиме течения составляет:
,
,
где
-
Подстрочные индексы и обозначают вход и выход соответственно. Если , то входом является порт A, а выходом — порт B; в противном случае они меняются местами. Предполагается, что площадь поперечного сечения на портах A и B одинакова;
-
— площадь локального сужения потока;
-
— плотность смеси;
-
— давление;
-
— коэффициент расхода.
Уравнение массового расхода смеси получено путем объединения уравнений:
-
Баланс импульса для сокращения площади потока от впускного отверстия до локального сужения потока.
-
Баланс импульса для внезапного расширения площади потока от локального сужения потока к выпускному отверстию.
В случае сокращения площади потока давление воздействует на площадь на входе, , а давление воздействует на площадь локального сужения потока, . Предполагается, что давление, действующее на область за пределами локального сужения потока, , равно .
В случае расширения площади потока давление, действующее как на область локального сужения потока, , так и на область за пределами локального сужения потока, , принимается равным из-за отделения потока от локального сужения потока. Давление, действующее на площадь на выходе, равно .
Массовый расход смеси (положительный от отверстия A до отверстия B) в ламинарном режиме линеаризуется по отношению к разнице давлений:
,
где порог перехода между ламинарным и турбулентным режимами определяется на основе отношения давлений ламинарного потока,
Когда
Когда
Когда поток перекрыт, скорость локального сужения потока равна скорости звука и не может увеличиваться дальше. Предполагая, что поток перекрыт, массовый расход смеси равен:
где
Следовательно, фактический массовый расход смеси равен
Выражение для давления локального сужения потока получено путем учета баланса импульсов только для сокращения площади потока от впускного отверстия локального сужения потока.
Локальное сужение потока считается адиабатической системой, поэтому суммарные энтальпии смеси равны. Следовательно, изменения удельных энтальпий смеси равны:
Порты
Ненаправленные
#
A
—
вход или выход влажного воздуха
влажный воздух
Details
Порт влажного воздуха, соответствует входу или выходу локального сужения потока. Этот блок не имеет внутренней направленности.
Имя для программного использования |
|
#
B
—
вход или выход влажного воздуха
влажный воздух
Details
Порт влажного воздуха, соответствует входу или выходу локального сужения потока. Этот блок не имеет внутренней направленности.
Имя для программного использования |
|
Вход
#
AR
—
сигнал управления площадью проходного сечения, м²
скаляр
Details
Входной порт, управляющий площадью проходного сечения локального сужения потока. Если значение на порту находится за пределами минимального и максимального пределов области локального сужения потока, заданных параметрами блока, то оно приравнивается к этим значениям.
Зависимости
Этот порт используется, только если для параметра Сечение установлено значение Переменное
.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
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 |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Нет |
#
Площадь проходного сечения потока —
площадь проходного сечения по нормали к пути локального сужения потока
м²
| см²
| ft²
| in²
| км²
| mi²
| мм²
| мкм²
| yd²
Details
Площадь проходного сечения по нормали к пути локального сужения потока.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Сечение значение Постоянное
.
Единицы измерения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Да |
#
Минимальная площадь проходного сечения потока —
нижняя граница площади проходного сечения локального сужения потока
м²
| см²
| ft²
| in²
| км²
| mi²
| мм²
| мкм²
| yd²
Details
Нижняя граница площади проходного сечения локального сужения потока. Вы можете использовать этот параметр для представления площади утечки. Если значение на порту AR меньше Минимальная площадь проходного сечения потока, то оно приравнивается к этому значению, чтобы предотвратить дальнейшее уменьшение проходного сечения.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Сечение значение Переменное
.
Единицы измерения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Да |
#
Максимальная площадь проходного сечения потока —
верхняя граница площади проходного сечения локального сужения потока
м²
| см²
| ft²
| in²
| км²
| mi²
| мм²
| мкм²
| yd²
Details
Верхняя граница площади проходного сечения локального сужения потока. Если значение на порту AR больше Максимальная площадь проходного сечения потока, то оно приравнивается к этому значению, чтобы предотвратить дальнейшее увеличение площади проходного сечения.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Сечение значение Переменное
.
Единицы измерения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Да |
#
Площадь поперечного сечения отверстий портов A и B —
лощадь сечения по нормали к пути потока на портах
м²
| см²
| ft²
| in²
| км²
| mi²
| мм²
| мкм²
| yd²
Details
Площадь сечения по нормали к пути потока на портах A и B. Предполагается, что эта площадь одинакова для двух портов.
Единицы измерения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
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. Коэффициент расхода является эмпирическим параметром, учитывающим неидеальность потока.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Да |
# Коэффициент давления при ламинарном течении — коэффициент давления, при котором поток влажного воздуха переходит между ламинарным и турбулентным режимами
Details
Отношение давлений, при котором течение влажного воздуха переходит из ламинарного режима течения в турбулентный. Потеря давления линейна по отношению к массовому расходу в ламинарном режиме течения и квадратична по отношению к массовому расходу в турбулентном режиме течения.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Вычисляемый |
Да |