Сопротивление потоку (ТЖ)

Гидравлическое сопротивление в сети теплопроводной жидкости.

Тип: AcausalFoundation.ThermalLiquid.Elements.FlowResistance

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal Liquid/Elements/Flow Resistance (TL)

Описание

Блок Сопротивление потоку (ТЖ) моделирует общее падение давления в сети теплопроводной жидкости. Падение давления пропорционально квадрату массового расхода. Коэффициент пропорциональности определяется из номинальных характеристик, указанных в параметрах блока.

Этот блок следует использовать, когда о компоненте известны только данные о падении давления при соответствующем значении массового расхода, или когда нет подробной информации о геометрии компонента, или невозможно теоретически определить падение давления в компоненте на основе геометрии его канала.

Сохранение массы

Предполагается, что объем жидкости внутри гидравлического сопротивления пренебрежимо мал. Тогда массовый расход на входе через один порт равен массовому расходу на выходе через другой порт:

где — массовый расход, нижние индексы и означают порт A и B соответственно.

Сохранение энергии

Обмена энергией в блоке нет, энергия может передаваться лишь через порты теплопроводной жидкости. Теплообмен между стенками и окружающей средой не происходит, жидкость не совершает никакой работы. Количество энергии, поступающее в единицу времени через один порт равно количеству энергии, выходящему через другой порт в единицу времени:

где и — поток энергии через порты A и B соответственно.

Сохранение импульса

Используется приближение, когда падение давления пропорционально квадрату массового расхода. При малых значениях массового расхода в небольшой области ламинарного потока зависимость падения давления от квадрата величины массового расхода линейна, в результате чего получим

где

и — давления на портах A и B соответственно;
— критическое значение массового расхода для ламинарно-турбулентного перехода;
— коэффициент пропорциональности:

где
- — значение параметра Номинальный перепад давления;
- — значение параметра Номинальный массовый расход.

Порты

Ненаправленные

# A — вход или выход
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу или выходу гидравлического сопротивления. Этот блок не имеет определенной направленности.

Имя для программного использования

port_a

# B — вход или выход
теплопроводная жидкость

Details

Имя для программного использования

port_b

Параметры

# Номинальный перепад давления — падение давления при известном рабочем режиме
Па | мкПа | hPa | кПа | МПа | ГПа | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | бар | кбар | атм | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Перепад давления от входа к выходу при известном рабочем режиме. В блоке используются номинальные параметры для вычисления 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

Details

Массовый расход от входа к выходу при известном рабочем режиме. В блоке используются номинальные параметры для вычисления 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

# Площадь поперечного сечения отверстий портов A и B — площадь поперечного сечения портов гидравлического сопротивления
м^2 | мкм^2 | мм^2 | см^2 | км^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения портов гидравлического сопротивления. Предполагается, что размеры портов одинаковы.

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

# Доля номинального массового расхода для ламинарного перехода — отношение критического значения массового расхода к номинальному массовому расходу

Details

Отношение критического значения массового расхода к номинальному массовому расходу. В блоке этот параметр используется для вычисления значения критического массового расхода, и в итоге для установки пределов линейного приближения для вычисления перепада давления.

Значение по умолчанию	`1e-3`
Имя для программного использования	`laminar_fraction`
Вычисляемый	Да