Конфузор / диффузор (ТГ)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Конфузор / диффузор (ТГ) описывает соответствующие типы локальных сопротивлений в трубопроводе для теплогидравлической системы.

Для конфузора при движении жидкости от входного порта к выходному происходит сужение площади сечения потока и увеличение скорости жидкости, при обратном движении - расширение; для диффузора - наоборот.

Подсказка

Площади сечения можно задавать равными - в этом случае блок будет работать как локальное сопротивление постоянного диаметра.

Коэффициенты потерь для блока можно задавать эмпирически либо табличным способом.

В случае расчёта по эмпирическим данным:

Для постепенного конического сжатия в диапазоне 0 до 45 градусов, коэффициент трения рассчитывается как (1):

(1)#\[K_{con}\:=\:0.8\cdot C_{con}\cdot sin(\frac{\theta}{2})\cdot (1-R)\]

где R - отношение площади меньшего порта к площади большего порта.

Для сжатия от 45 до 180 градусов (не включительно) (2):

(2)#\[K_{con}\:=\:0.5\cdot C_{con}\cdot \sqrt{sin(\frac{\theta}{2})}\cdot (1-R)\]

Для сжатия в 180 градусов (3):

(3)#\[K_{con}\:=\:\frac{C_{con}}{2}\cdot (1-R)\]

Для постепенного конического расширения в диапазоне 0 до 45 градусов, коэффициент трения рассчитывается как (4):

(4)#\[K_{exp}\:=\:2.6\cdot C_{exp}\cdot sin(\frac{\theta}{2})\cdot (1-R)^2\]

Для расширения от 45 до 180 градусов (включительно) (5):

(5)#\[K_{exp}\:=\:C_{exp}\cdot (1-R)^2\]

В случае расчёта по табличным данным в соответствие вектору чисел Рейнольдса ставятся векторы коэффициентов потерь при сжатии и расширении. Все три вектора задает пользователь в качестве параметров модели.
Общий коэффициент гидравлических потерь на участке трубы с диффузором рассчитывается как (6):

(6)#\[K\:=\:K_{exp}+\frac{K_{con}-K_{exp}}{2}\cdot (\tanh{(\frac{3\:\cdot \:\dot m_{A}}{\dot m_{th}})+1})\]

где:

\(\dot m_{A}\) - массовый расход жидкости на входном порту, [кг/с];

\(\dot m_{th}\) - пороговый массовый расход, [кг/с], при котором возникает изменение направления движения жидкости, связанный с критическим числом Рейнольдса (7):

(7)#\[\dot m_{th}\:=\:\frac{Re_{crit}\cdot A_{R}\:\cdot \:\nu\:\cdot\:\bar\rho}{D_{h}}\]

где:

\(A_{R}\) - площадь наименьшего из двух сечений, [м\(^2\)];

\(ν\) - кинематическая вязкость жидкости, [м/с\(^2\)];

\(\barρ\) - средняя плотность жидкости, [кг/м\(^3\)];

\(D_{h}\) - диаметр, соответствующий наименьшей площади сечения \(A_{R}\), который вычисляется как (8):

(8)#\[D_{h}\:=\:\sqrt{\frac{4\cdot A_{R}}{\pi}}\]

Перепад давления на участке трубы с диффузором рассчитывается следующим образом (9):

(9)#\[p_{A}-P_B\:=\:\frac{\dot m^2\:}{2\cdot \bar\rho \cdot A_{R}^2}\:\cdot \:(1-R^2)+\Delta p_{loss}\]

где (10):

(10)#\[\Delta p_{loss}\:=\:\frac{K}{2\:\cdot \:\bar\rho\:\cdot \:A_{R}^2}\:\cdot \:\dot m_{A}\:\cdot \:\sqrt{\dot m_{A}^2+ \dot m_{th}^2}\]

Закон сохранения массы (11):

(11)#\[\dot m_A+\dot m_B=0\]

Закон сохранения энергии (12):

(12)#\[\phi_A+\phi_B=0\]

где:

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

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

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Метод расчёта коэффициентов: Эмпирический; Табличный	Эмпирический	-	-
Коэффициент потерь при сужении, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	1.0	-	-
Коэффициент потерь при расширении, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	1.0	-	-
Критическое число Рейнольдса, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	150.0	Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному	-
Угол расширения, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	30.0	-	Градусы
Площадь большего порта	0.02	-	м\(^2\)
Площадь меньшего порта	0.01	-	м\(^2\)
Вектор чисел Рейнольдса, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{10,20,30,40,50,100,200,500,1000,2000}	-	-
Вектор коэффициентов потерь при сужении, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{5,2.7,1.8,1.46,1.3,.9,.65,.42,.3,.2}	-	-
Вектор коэффициентов потерь при расширении, доступно при выборе `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{3.1,2.3,1.65,1.35,1.15,.9,.75,.65,.55,.45}	-	-

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Вход	Вход	-	-	Теплогидравлика
Выход	Выход	-	-	Теплогидравлика

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