Задвижка (ТЖ)

Задвижка в сети теплопроводной жидкости.

Тип: EngeeFluids.ThermalLiquid.Valves.FlowControl.Gate

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Valves & Orifices/Flow Control Valves/Gate Valve (TL)

Описание

Блок Задвижка (ТЖ) представляет собой запорный клапан в сети теплопроводной жидкости. Клапан состоит из круглого отверстия с острыми краями и круглого затвора того же диаметра. Затвор открывается или закрывается в соответствии с сигналом смещения на порту S. Положительный сигнал поднимает затвор, открывая клапан.

На схеме показана зависимость между площадью открытия и смещением затвора.

gate valve il 1 ru

Функция сглаживания позволяет площади открытия клапана плавно изменяться между полностью закрытым и полностью открытым положениями. Функция сглаживания уменьшает резкие изменения площади открытия при нулевом и максимальном положениях затвора.

Сохранение массы

Уравнение сохранения массы в клапане имеет вид:

где

— массовый расход в клапан через порт A;
— массовый расход в клапан через порт B.

Сохранение импульса

Уравнение сохранения импульса в клапане имеет вид:

где

и — давление в портах A и B;
— массовый расход;
— критический массовый расход:
— средняя плотность жидкости;
— коэффициент расхода;
— площадь входного отверстия клапана;
— коэффициент давления:

Сохранение энергии

Уравнение сохранения энергии в клапане имеет вид:

где

— поток энергии в клапан через порт A;
— поток энергии в клапан через порт B.

Площадь открытия клапана

Блок вычисляет площадь открытия клапана с помощью выражения:

где

— площадь открытия клапана;
— значение параметра Площадь утечки;
— диаметр отверстия клапана;
— часть площади отверстия клапана, закрываемая затвором:

где — смещение центра затвора относительно центра отверстия:

где
- — значение параметра Положение запирающего элемента при полностью закрытом отверстии;
- — смещение затвора, заданное через входной порт S.

Численно сглаженное смещение

Когда клапан находится в почти открытом или почти закрытом положении, можно поддерживать численную устойчивость в моделировании, регулируя параметр Коэффициент сглаживания. Если параметр Коэффициент сглаживания не равен нулю, обеспечивается плавное изменение смещения затвора между 0 и значением параметра Диаметр отверстия.

Порты

Ненаправленные

# A — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу клапана A.

Имя для программного использования

port_a

# B — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу клапана B.

Имя для программного использования

port_b

Вход

# S — смещение затвора, м
скаляр

Details

Смещение затвора клапана, в м. Положительное значение на этом порту означает, что клапан открывается.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Диаметр отверстия — диаметр отверстия
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Диаметр открытого отверстия клапана.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.01 m`
Имя для программного использования	`orifice_diameter`
Вычисляемый	Да

# Положение запирающего элемента при полностью закрытом отверстии — смещение затвора
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Смещение затвора, когда клапан закрыт. Положительное ненулевое значение указывает на частично открытый клапан, когда значение на порту S равно 0. Отрицательное ненулевое значение указывает на перекрытый клапан, который остается закрытым при начальном положительном смещении, которое задано на порту S.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.0 m`
Имя для программного использования	`min_control_displacement`
Вычисляемый	Да

# Площадь утечки — площадь зазора в полностью закрытом положении
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Сумма всех зазоров, когда клапан находится в полностью закрытом положении. Любая площадь меньше этого значения приравнивается к заданной площади утечки. Этот параметр способствует устойчивости численного решения, поддерживая непрерывность потока.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1e-10 m^2`
Имя для программного использования	`leakage_area`
Вычисляемый	Да

# Коэффициент сглаживания — числовой коэффициент сглаживания

Details

Коэффициент непрерывного сглаживания, который обеспечивает плавность открытия за счет поправки в характеристике клапана в почти открытом и почти закрытом положениях.

Значение по умолчанию	`0.01`
Имя для программного использования	`smoothing_factor`
Вычисляемый	Да

# Площадь поперечного сечения отверстий портов A и B — площадь на входе или выходе из клапана
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения на входе и выходе портов A и B. Эта площадь используется при вычислении массового расхода через клапан.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_area`
Вычисляемый	Да

# Коэффициент расхода — коэффициент расхода

Details

Поправочный коэффициент – отношение фактического массового расхода к теоретическому массовому расходу через клапан.

Значение по умолчанию	`0.64`
Имя для программного использования	`C_d`
Вычисляемый	Да

# Критическое число Рейнольдса — верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока

Details

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока через клапан.

Значение по умолчанию	`150.0`
Имя для программного использования	`Re_critical`
Вычисляемый	Да