Компенсатор давления (ТГ)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Компенсатор давления (ТГ) имеет 4 порта:

А и В – гидравлические порты, через которые протекает жидкость по рассматриваемой сети;
Х и У – гидравлические порты сторонней гидравлической сети. Характеристики данной сети (например, зависимость расхода от перепада на каждом элементе сети или сети в целом) не участвуют в расчёте основной гидравлической сети, а точки X и Y используются лишь для контроля давления в сторонней сети с помощью рассматриваемого блока.

Блок описывает течение жидкости через сечение клапана, который регулирует давление в случае если текущий перепад на портах X и Y превышает значение уставки, но не превышает максимального давления.

Максимальное давление равно сумме уставки и диапазона регулирования.

Уставка давления может быть равна нулю, диапазон регулирования - строго больше нуля. Чем меньше диапазон регулирования, тем быстрее меняется положение клапана при изменении давления (растет скорость регулирования).

Возможны два режима работы клапана:

Режим Постоянный уставка давления остается неизменной и задаётся через свойство блока Метод задания уставки перепада давления;
Режим Контролируемый (через порт) уставка задается внешним сигналом через порт автоматики.

Моделируемый клапан может быть:

Нормально открытым (например, редукционным), поддерживающим давление после себя не выше заданного;
Нормально закрытым (например, предохранительным), поддерживающим давление до себя не выше заданного.

Площадь утечки - площадь отверстия при полностью закрытом клапане.

Примечание

Может задаваться равной нулю

Максимальная площадь - площадь отверстия при полностью открытом клапане.

Примечание

Должна задаваться строго меньше площади портов клапана

Предусмотрена возможность выбора опции восстановления давления.

Открытие клапана можно параметризовывать линейно или с помощью табличных данных.

Если для Параметризации открытия клапана установлено значение Линейная, площадь отверстия является линейной функцией расстояния перемещения золотника (1) :

(1)#\[ A_{orifice}\:=\:\frac{(A_{max}-A_{leak})}{\Delta S}\:*\:\Delta S + A_{leak} \]

где:

\(A_{orifice}\) - открытая область;

\(ΔS\) — это расстояние перемещения золотника, введенное в порт S (2) :

(2)#\[Δ S = S -S_{max}+ ΔS_{max}\]

\(ΔS_{max}\) — это значение параметра перемещения золотника между закрытым и открытым отверстием;

\(A_{leak}\) - значение параметра Площадь утечки при закрытом клапане;

\(A_{max}\) — это значение параметра Максимальная площадь сечения клапана.

Масштабирование от \(A_{Leak}\) до \(A_{max}\) реализовано линейно.

Если установить Параметризация открытия клапана на Табличная, блок использует вектор перемещения золотника и параметры Вектор площади открытия клапана, чтобы определить взаимосвязь между \(A_{orifice}\) и \(ΔS\) путем интерполяции. \(A_{leak}\) и \(A_{max}\) являются первым и последним параметром Вектора площади открытия клапана соответственно.

Закон сохранения масс (3) :

(3)#\[Min_1+Min_2+M_{out}=0\]

Зависимость массы от перепада давления (4) :

(4)#\[\dot{m}=\frac{C_d \cdot A_{valve} \cdot \sqrt{2 \cdot \bar \rho}}{\sqrt{PR_{loss}\cdot (1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2)}}\cdot \frac{\Delta p}{(\Delta p^2+\Delta p^2_{crit})^{1/4}}\]

где:

\(A_{valve}\) – площадь сечения клапана, [м\(^2\)];

\(A_{port}\) – площадь сечения портов, [м\(^2\)];

\(PR_{loss}\) – коэффициент потерь;

\(\Delta p_{crit}\) – критический перепад давления, [Па];

\(\Delta p\) – перепад давления между входным и выходным портом, [Па].

Примечание

Рассчитывается в ядре модели на каждом такте её работы

Примечание

Рассчитывается далее

Примечание

Для данного блока \(\Delta p_1\) определяется как перепад между входным портом 1 и выходным портом, \(\Delta p_2\) – аналогично для порта 2. По значениям этих двух перепадов рассчитываются величины \(Min_1\) и \(Min_2\) – массовые расходы через входные порты 1 и 2 соответственно.

Расчёт критического перепада (5) :

(5)#\[\Delta p_{crit}=\frac{\pi \cdot \bar \rho}{8 \cdot A_{valve}}\cdot (\frac{\nu \cdot Re_{crit}}{C_d})^2\]

где:

\(C_d\) – коэффициент восстановления;

\(\nu\) – кинематическая вязкость жидкости, [мм\(^2\)/c];

\(Re_{crit}\) – критическое число Рейнольдса, граница между ламинарным и турбулентным течением.

Расчёт коэффициентов потерь (6) :

(6)#\[PR_{loss}\:=\:\frac{\sqrt{1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2\cdot (1-C_{d}^2)}-C_{d}\cdot \:\frac{A_{valve}}{A_{port}}}{\sqrt{1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2\cdot (1-C_{d}^2)}+C_{d}\cdot \:\frac{A_{valve}}{A_{port}}}\]

Закон сохранения энергии (7) :

(7)#\[\phi_А+\phi_В=0\]

где:

\(\phi_А\) - поток энергии на входе, [Вт];

\(\phi_В\) - поток энергии на выходе, [Вт].

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Тип клапана: Нормально-открытый; Нормально-закрытый	Нормально-открытый	-	-
Метод задания уставки перепада давления: Постоянный; Контролируемый (через порт)	Постоянный	-	-
Параметризация открытия клапана: Линейная; Табличная	Линейная	-	-
Восстановление давления	выкл	-	-
Уставка перепада между портами, доступно при выборе `Метод задания уставки перепада давления` - `Постоянный`	500	-	Па
Диапазон регулирования давления, доступно при выборе `Параметризация открытия клапана` - `Линейная`	10000	-	Па
Критическое число Рейнольдса (расчёт потерь при нулевом перепаде)	150	-	-
Коэффициент восстановления, доступно при выборе `Восстановление давления` - `вкл`	0.64	-	-
Площадь утечки при закрытом клапане, доступно при выборе `Параметризация открытия клапана` - `Линейная`	1e-10	-	м\(^2\)
Максимальная площадь сечения клапана, доступно при выборе `Параметризация открытия клапана` - `Линейная`	0.01	-	м\(^2\)
Площадь сечения портов	0.1	-	м\(^2\)
Коэффициент сглаживания (от 0 вкл. до 1 вкл.)	0.01	-	-
Вектор перепада давления, доступно при выборе `Параметризация открытия клапана` - `Табличная`	2e5; 4e5; 6e5; 8e5; 1e6; 1.2e6	-	Па
Вектор площади открытия клапана, доступно при выборе `Параметризация открытия клапана` - `Табличная`	1e-5; 8e-6; 6e-6; 4e-6; 2e-6; 1e-10	-	м\(^2\)

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Вход	Вход	-	-	Теплогидравлика
Порт контроля X	Вход	-	-	Теплогидравлика
Порт контроля Y	Вход	-	-	Теплогидравлика
Перепад давления	Вход	Доступен, когда `Метод задания уставки перепада давления` - `Контролируемый (через порт)`	Па	Автоматика
Выход	Выход	-	-	Теплогидравлика

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков