Управляемый дроссель (ВВ)

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.

Сохранение массы:

,

,

,

где

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

Уравнение массового расхода смеси получено путем объединения уравнений:

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, , как:

.

Когда , предполагается, что поток является турбулентным и, следовательно, .

Когда происходит плавный переход от к .

Когда поток перекрыт, скорость локального сужения потока равна скорости звука и не может увеличиваться дальше. Предполагая, что поток перекрыт, массовый расход смеси равен:

,

,

где — удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Следовательно, фактический массовый расход смеси равен , но при этом ограничивается величиной :

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:

,

.