2-ходовой клапан (ТЖ)

Страница в процессе разработки.

Двухлинейный клапан управления потоком в сети теплопроводной жидкости.

2 way directional valve tl

Описание

Блок 2-ходовой клапан (ТЖ) представляет собой двухлинейный клапан, например, запорный клапан. Используйте этот блок для моделирования регулирующего элемента, уменьшающего расход, который реагирует на давление в другой части системы.

В блоке используется переменное отверстие для управления потоком между портами A и B. Сигнал на порту S определяет движение золотника, чтобы открыть или закрыть клапан.

Можно задать расходную характеристику каналов распределителя в параметре Orifice parameterization в виде линейной зависимости или табличной функции, предоставленной пользователем.

Линейная параметризация

Если для параметризации Orifice parameterization выбрано значение Linear — Area vs. spool travel, то площадь проходного сечения канала линейно зависит от хода золотника и значения, поступающего на порт S:

где

— положение золотника, поступающее в порт S, ;
— значение параметра перемещения золотника между закрытым и открытым отверстием (значение параметра Spool travel between closed and open orifice);
— площадь утечки (значение параметра Leakage area);
— значение параметра максимальной площади отверстия (значение параметра Maximum orifice area).

Обратите внимание на линейный рост от до на рисунке:

Static

Когда отверстие находится в почти открытом или почти закрытом положении при линейной параметризации, вы можете поддерживать численную устойчивость моделирования, регулируя коэффициент сглаживания — значение параметра Smoothing factor. Если значение параметра Smoothing factor не равно нулю, обеспечивается плавное изменение площади проходного сечения между и .

Табличная параметризация

Если для параметризации Orifice parameterization выбрано значение Tabulated data — Area vs. spool travel, то блок использует вектор Spool travel и параметры вектора площади клапана для определения зависимости между и путем интерполяции. и — первый и последний элементы вектора проходного сечения Opening area vector соответственно.

Static

Если для параметризации Orifice parameterization выбрано значение Tabulated data — Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop, то блок использует таблицу объемного расхода Volumetric flow rate table, q(ds,dp), вектор относительного перепада давления Pressure drop vector, dp и вектор перемещения золотника Spool travel vector, ds для определения объемного расхода, .

Static

Если для параметризации Orifice parameterization выбрано значение Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop, то блок использует таблицу массового расхода Mass flow rate table, mdot(ds,dp), вектор относительного перепада давления Pressure drop vector, dp и вектор перемещения золотника Spool travel vector, ds для определения массового расхода, .

Static

Порты

Ненаправленные

# A — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу или выходу клапана.

Имя для программного использования

port_a

# B — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствует входу или выходу клапана.

Имя для программного использования

port_b

Вход

# S — положение золотника распределителя
скаляр

Details

Входной порт положение золотника распределителя в м, задающий площадь проходного сечения клапана. Положительное значение приводит к открытию клапана.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Параметризация модели

# Параметризация отверстий — метод расчета площади проходного сечения клапана
Линейная - площадь от перемещения золотника | Табличные данные - площадь от хода золотника | Табличные данные - объемный расход в зависимости от хода золотника и перепада давления | Табличные данные - массовый расход в зависимости от хода золотника и перепада давления

Details

Метод расчета площади проходного сечения клапана при моделировании.

Значения	`Linear - Area vs. spool travel` \| `Tabulated data - Area vs. spool travel` \| `Tabulated data - Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop` \| `Tabulated data - Mass flow rate vs. spool travel and pressure drop`
Значение по умолчанию	`Linear - Area vs. spool travel`
Имя для программного использования	`orifice_parameterization`

# Положение золотника при максимальной площади — положение золотника при максимальной площади
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Положение подвижного элемента золотника при полностью открытом клапане.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.005 m`
Имя для программного использования	`max_control_displacement`

# Ход золотника между закрытым и открытым состояниями клапана — максимальный ход золотника
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Ход золотника между закрытым и открытым состояниями клапана.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Linear - area vs. spool travel.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.005 m`
Имя для программного использования	`delta_control_displacement`

# Максимальная площадь проходного сечения клапана — максимальная площадь проходного сечения клапана
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Максимальная площадь проходного сечения клапана во время моделирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Linear - area vs. spool travel.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.0001 m^2`
Имя для программного использования	`max_area`

# Площадь утечки — площадь утечки через клапан 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 поддерживается на уровне указанной площади утечки. Этот параметр способствует устойчивости численного решения, поддерживая непрерывность потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Linear - area vs. spool travel.

Значения	`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`

# Вектор положений золотника — вектор положений золотника
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор положений золотника. Размерность вектора соответствует вектору Orifice area vector. Положительное значение соответствует открытию клапана. Значения перечислены в порядке возрастания, и первый элемент должен быть равен 0. Между точками данных таблицы используется линейная интерполяция.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Tabulated data - Area vs. spool travel.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.0, 2.0e-3, 4.0e-3, 7.0e-3, 1.7e-2] m`
Имя для программного использования	`control_displacement_vector_1D`

# Вектор площади проходного сечения канала — вектор значений площади проходного сечения клапана
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор значений площади проходного сечения клапана для табличной параметризации площади клапана. Размерность вектора соответствует вектору Spool travel vector. Значения перечислены в порядке возрастания. Первый элемент — площадь утечки, последний элемент — максимальная площадь проходного сечения канала. Между точками данных используется линейная интерполяция.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Tabulated data - Area vs. spool travel.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[1.0e-9, 2.0352e-7, 4.0736e-5, 1.1438e-4, 3.4356e-4] m^2`
Имя для программного использования	`restriction_area_vector_1D`

# Коэффициент расхода — коэффициент расхода

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Linear - area vs. spool travel или Tabulated data - Area vs. spool travel.

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

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

Details

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока через отверстие.

Зависимости

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

# Коэффициент сглаживания — числовой коэффициент сглаживания

Details

Коэффициент непрерывного сглаживания, который вводит уровень постепенного изменения, основанный на характеристике потока, когда клапан находится в почти открытом и почти закрытом положениях. Установите ненулевое значение меньше единицы, чтобы повысить стабильность моделирования в этих режимах.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Linear - area vs. spool travel.

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

# Учитывать повышение давления при расширении области — учитывать ли повышение давления при расширении области

Details

Учитывать ли повышение давления при перетекании жидкости из области с меньшей площадью поперечного сечения в область с большей площадью поперечного сечения.

Если снять флажок Pressure recovery, это увеличение давления не учитывается.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`pressure_recovery`

# Вектор положений золотника, ds — вектор положений золотника
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор положений золотника для табличной параметризации расхода. Размерность вектора положений золотника соответствует вектору перепада давления Pressure drop vector, dp и таблице значений объемного расхода Volumetric flow rate table, q(ds,dp) или массового расхода Mass flow rate table, mdot(ds,dp). Значения перечислены в порядке возрастания, и первый элемент должен быть равен 0. Для вычисления промежуточных значений используется линейная интерполяция.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Tabulated data -Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop или Tabulated data - Mass flow rate vs. spool travel and pressure drop.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.0, 0.002, 0.004, 0.007, 0.017] m`
Имя для программного использования	`control_displacement_vector_2D`

# Вектор падений давления, dp — вектор значений перепада давления
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Вектор значений перепада давления для табличной параметризации расхода. Размерность вектора перепада давления соответствует вектору положения золотника Spool travel vector, ds и таблице значений объемного расхода Volumetric flow rate table, q(ds,dp) или массового расхода Mass flow rate table, mdot(ds,dp). Значения перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0. Для вычисления промежуточных значений используется линейная интерполяция.

Зависимости

Значения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`[0.3, 0.5, 0.7] MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_vector_2D`

# Таблица значений объемного расхода, q(ds,dp) — таблица значений объемного расхода
m^3/s | m^3/h | cm^3/s | mm^3/s | ft^3/s | lpm | l/s | gpm | gal/s | gal/h

Details

Матрица на объемных расходов, соответствующих значениям перепада давления и положения золотника. и — размеры соответствующих векторов:

— количество элементов в векторе положения золотника Spool travel vector, ds.
— количество элементов в векторе перепада давления Pressure drop vector, dp.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Tabulated data - Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop.

Значения	`m^3/s` \| `m^3/h` \| `cm^3/s` \| `mm^3/s` \| `ft^3/s` \| `lpm` \| `l/s` \| `gpm` \| `gal/s` \| `gal/h`
Значение по умолчанию	`1.0e-3 * [1.7e-05 2.0e-05 2.6e-05; 0.0035 0.0045 0.0053; 0.7 0.9 1.06; 1.96 2.5 3.0; 6.0 7.7 9.13] m^3/s`
Имя для программного использования	`Vdot_matrix_2D`

# Таблица массового расхода, mdot(ds,dp) — таблица значений массового расхода
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Матрица на массовых расходов, соответствующих значениям перепада давления и положения золотника. и — размеры соответствующих векторов:

— количество элементов в векторе положения золотника Spool travel vector, ds.
— количество элементов в векторе перепада давления Pressure drop vector, dp.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Orifice parameterization значение Tabulated data - Mass flow rate vs. spool travel and pressure drop.

Значения	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
Значение по умолчанию	`[1.7e-05 2.0e-05 2.6e-05; 0.0035 0.0045 0.0053; 0.7 0.9 1.06; 1.96 2.5 3.0; 6.0 7.7 9.13] kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_matrix_2D`

Details

Температура, для которой задаются табличные данные о массовом расходе.

Зависимости

Значения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_inflow_ref`

# Давление, для которого задаются табличные данные о массовом расходе — давление, для которого задаются табличные данные массового расхода
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Давление, для которого задаются табличные данные о массовом расходе. Блок использует этот параметр для расчета соответсвующей плотности.

Зависимости

Значения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_inflow_ref`

# Площадь поперечного сечения в портах А и В — 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 отверстий A и B. Эта площадь используется при вычислении массового расхода через отверстие.

Зависимости

Значения	`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`