Moisture Separator (MA)

Удаление водяного пара и капель воды из потока влажного воздуха.

Тип: AcausalFoundation.MoistAir.Elements.MoistureSeparator

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Moist Air/Elements/Moisture Separator (MA)

Описание

Блок Moisture Separator (MA) удаляет заданную долю водяного пара и капель воды из потока, проходящего через блок в сети влажного воздуха. Предполагается, что метод удаления влаги является механическим, а изменение температуры потока на портах незначительно.

Если значение параметра Nominal density больше нуля, то перепад давления равен

где

— массовый расход на порту A;
— значение параметра Nominal mass flow rate;
— доля номинального массового расхода смеси для перехода к ламинарному течению;
— входное давление, или , в зависимости от направления потока;
— входная температура, или , в зависимости от направления потока;
— удельная газовая постоянная.

Коэффициент пропорциональности равен

где — значение параметра Nominal density, а — значение параметра Nominal pressure drop.

Если значение параметра Nominal density равно нулю, то перепад давления равен

где коэффициент пропорциональности равен

Поскольку в блоке предполагается адиабатическое сопротивление потоку, удельные полные энтальпии смеси равны

где

и — удельные энтальпии на портах A и B соответственно;
— значение параметра Cross-sectional area at ports A and B.

Сохранение массы и энергии

Уравнения сохранения массы для влажного воздуха, водяного пара, примесных газов и капель воды следующие:

где

и — массовые расходы водяного пара на портах A и B соответственно;
и — массовые расходы примесных газов на портах A и B соответственно;
и — массовые расходы капель воды на портах A и B соответственно.

Расход удаляемого водяного пара равен

где

— значение параметра Fraction of water vapor removed;
— массовый расход влажного воздуха на порту A или B;
— массовая доля водяного пара на порту A или B.

Расход удаляемых капель воды равен

где

— значение параметра Fraction of water droplets removed;
— массовое отношение капель воды к влажному воздуху на порту A или B.

Уравнение сохранения энергии:

где и — расход энергии через порты A и B соответственно, а — расход энергии от удаленного водяного пара и капель воды. Этот член не представляет собой тепло или работу и включает только удельный вклад энтальпии от удаленного водяного пара и капель воды:

где и — удельные энтальпии водяного пара и капли воды на входном порту.

Допущения и ограничения

Данный блок не моделирует никаких физических или термодинамических эффектов, связанных с удалением водяного пара и капель воды.

Порты

Ненаправленные

# B — входной или выходной порт
влажный воздух

Details

Порт влажного воздуха, соответствует входу или выходу трубы. Этот блок не имеет внутренней направленности.

Имя для программного использования

port_b

# A — входной или выходной порт
влажный воздух

Details

Порт влажного воздуха, соответствует входу или выходу трубы. Этот блок не имеет внутренней направленности.

Имя для программного использования

port_a

Выход

# W — расход удаляемого водяного пара, кг/с
скаляр

Details

Выходной порт, содержащий значение скорости удаления водяного пара в кг/с.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# D — расход удаляемых капель воды, кг/с
скаляр

Details

Выходной порт, содержащий значение скорости удаления капель воды в кг/с.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Основные

# Fraction of water droplets removed — доля удаленных капель воды

Details

Доля капель воды, удаленных из потока влажного воздуха, проходящего через блок.

Значение по умолчанию	`0.5`
Имя для программного использования	`removed_droplets_fraction`
Вычисляемый	Да

Details

Массовый расход воздушной смеси через блок при номинальных условиях эксплуатации. Блок использует номинальные параметры для расчета коэффициента пропорциональности между перепадом давления и массовым расходом.

Единицы измерения	`kg/s` \| `kg/hr` \| `kg/min` \| `g/hr` \| `g/min` \| `g/s` \| `t/hr` \| `lbm/hr` \| `lbm/min` \| `lbm/s`
Значение по умолчанию	`0.1 kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_nominal`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at ports A and B — площадь поперечного сечения портов A и B
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь сечения портов блока. Предполагается, что порты имеют одинаковый размер.

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	`port_area`
Вычисляемый	Да

# Removed water vapor condensed to liquid — опция конденсации удаленного водяного пара

Details

Возможность конденсации удаленного водяного пара в жидкость. При установке этого флажка блок преобразует водяной пар в жидкость перед его удалением, то есть скрытая теплота водяного пара останется в потоке. В этом случае изменение температуры по всему блоку может быть более значительным.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`vapor_condensed`
Вычисляемый	Нет

# Nominal pressure drop — перепад давления при номинальных условиях эксплуатации
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Перепад давления от входа до выхода при номинальных условиях эксплуатации. Блок использует номинальные параметры для расчета коэффициента пропорциональности между перепадом давления и массовым расходом.

Единицы измерения	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
Значение по умолчанию	`0.001 MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_nominal`
Вычисляемый	Да

# Fraction of nominal mass flow rate for laminar flow transition — отношение порогового значения массового расхода к номинальному

Details

Отношение порогового массового расхода к номинальному массовому расходу воздушной смеси. Блок использует этот параметр для установки порогового значения для линеаризации перепада давления.

Значение по умолчанию	`0.001`
Имя для программного использования	`laminar_fraction`
Вычисляемый	Да

# Nominal density — плотность при номинальных условиях эксплуатации
kg/m^3 | g/m^3 | g/cm^3 | g/mm^3 | lbm/ft^3 | lbm/gal | lbm/in^3

Details

Массовая плотность влажной воздушной смеси внутри сопротивления потоку при номинальных условиях эксплуатации. Блок использует номинальные параметры для расчета коэффициента пропорциональности между перепадом давления и массовым расходом. Установите для этого параметра значение 0, чтобы игнорировать зависимость перепада давления от плотности воздушной смеси.

Единицы измерения	`kg/m^3` \| `g/m^3` \| `g/cm^3` \| `g/mm^3` \| `lbm/ft^3` \| `lbm/gal` \| `lbm/in^3`
Значение по умолчанию	`0 kg/m^3`
Имя для программного использования	`rho_nominal`
Вычисляемый	Да

# Fraction of water vapor removed — доля удаленного водяного пара

Details

Доля водяного пара, удаленного из потока влажного воздуха, проходящего через блок.

Значение по умолчанию	`0.5`
Имя для программного использования	`removed_vapor_fraction`
Вычисляемый	Да