Y-образное пересечение (ИГ)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Y-образное пересечение (ИГ) моделирует узел пересечения трёх веток гидравлической сети под произвольным углом. Для расчёта коэффициентов потерь на перекрестке потоков можно выбрать один из трёх вариантов корреляции в соответствии со значениями свойства Метод расчёта потерь:

По Идельчику;
Пользовательский.

Обозначения веток и типов потока:

Рис. 2 Поток, расходящийся из вершины B#

Подсказка

Ветка AIB – главная, ветка СI – боковая.

1. Расчёт потерь по Идельчику#

Коэффициенты потерь для сходящихся и расходящихся потоков равны и определяются для главной и боковой веток следующим образом (1), (2), (3), (6):

(1)#\[K_{side,conv}=(1+(\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}}\cdot \frac{A_B}{A_C})^2-2 \cdot(\frac{A_B}{A_A})\cdot (1-\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})^2-2 \cdot cos \alpha \cdot \frac{A_B}{A_C}\cdot (\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})^2)\cdot (\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}}\cdot \frac{A_C}{A_B})^{-2}\]

(2)#\[K_{main,conv}=(1-(1-\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})^2-2 \cdot cos \alpha \cdot \frac{A_B}{A_C}\cdot (\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})^2)\cdot (1-(\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})^2)^{-1}\]

(3)#\[K_{side,div}=A'\cdot(1+(\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}}\cdot \frac{A_B}{A_C})^2-2 \cdot cos \alpha \cdot \frac{A_B}{A_C}\cdot \frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}})\cdot (\frac{\dot{m_C}}{\dot{m_B}}\cdot \frac{A_C}{A_B})^{-2}\]

где коэффициент \(A'\) определяется как (4) :

(4)#\[A'=\frac{1}{2}\cdot (1+tanh(\frac{4\cdot (R_{A'}-0.8)}{0.8}))+\frac{0.9}{2}\cdot (1-tanh(\frac{4\cdot (R_{A'}-0.8)}{0.8}))\]

где коэффициент \(R_{A'}\) определяется как (5) :

(5)#\[R_{A'}=\frac{\sqrt{\dot{m^2_C}+\dot{m^2_{thresh}}}}{\sqrt{\dot{m^2_B}+\dot{m^2_{thresh}}}}\]

(6)#\[K_{main,div}=0.4 \cdot (1-\frac{\dot{m_A}}{\dot{m_B}}\cdot\frac{A_B}{A_A})^2\cdot (\frac{\dot{m_A}}{\dot{m_B}})^{-2}\]

Пользовательские коэффициенты потерь:

При данной настройке пользователь прямо задаёт безразмерные коэффициенты потерь для сходящихся и расходящихся потоков на главной и боковой ветке:

\(K_{main,conv}\) – расходящийся поток на главной ветке;

\(K_{main,div}\) – сходящийся поток на главной ветке;

\(K_{side,conv}\) – расходящийся поток на боковой ветке;

\(K_{side,div}\) – сходящийся поток на боковой ветке.

Уравнение сохранения массы(7) :

(7)#\[m_A+m_B+m_C=0\]

Расчёт перепада давления (8), (9), (10) :

(8)#\[p_A-p_I=I_A+\frac{K_A}{2\cdot \bar \rho \cdot A^2_{main}}\cdot \dot{m_A} \cdot \sqrt{\dot{m_A}^2+\dot{m_{thresh}}^2}\]

(9)#\[p_B-p_I=I_B+\frac{K_B}{2\cdot \bar \rho \cdot A^2_{main}}\cdot \dot{m_B} \cdot \sqrt{\dot{m_B}^2+\dot{m_{thresh}}^2}\]

(10)#\[p_C-p_I=I_C+\frac{K_C}{2\cdot \bar \rho \cdot A^2_{side}}\cdot \dot{m_C} \cdot \sqrt{\dot{m_C}^2+\dot{m_{thresh}}^2}\]

где:

\(A_{main}\) – площадь сечения главной ветки, [м\(^2\)];

\(A_{side}\) – площадь сечения боковой ветки, [м\(^2\)];

\(K_A, K_B, K_C\) – безразмерные коэффициенты потерь на ветках AI, BI, CI соответственно;

\(I_A, I_B, I_C\) – инерция жидкости на ветках AI, BI, CI соответственно;

\(m_A, m_B, m_C\) – массовый расход жидкости через порты A, B, C соответственно, [кг/с].

\(m_{thresh}\) – граничный расход, ниже которого поток считается застойным и не может быть определен как сходящийся или расходящийся. Рассчитывается по следующей формуле (11) :

(11)#\[\dot{m_{thresh}}=Re_{crit} \cdot \nu \cdot \bar \rho \cdot \sqrt{\frac{\pi}{4}\cdot A_{min}}\]

где:

\(A_{min}\) – минимальная из площадей боковой и главной ветки, [м\(^2\)];

\(\rho\) – плотность жидкости, [кг/м\(^3\)];

\(\nu\) – кин.вязкость жидкости, [мм\(^2\)/c].

Расчёт инерции (12), (13), (14) :

(12)#\[I_A=\ddot{m_A}\cdot \frac{\sqrt{\pi \cdot A_{side}}}{A_{main}}\]

(13)#\[I_B=\ddot{m_B}\cdot \frac{\sqrt{\pi \cdot A_{side}}}{A_{main}}\]

(14)#\[I_C=\ddot{m_C}\cdot \frac{\sqrt{\pi \cdot A_{main}}}{A_{side}}\]

2. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Метод расчёта потерь: По Идельчику; Пользовательский	По Идельчику	-	-
Площадь сечения главной ветки	0.01	-	м\(^2\)
Площадь сечения боковой ветки	0.01	-	м\(^2\)
Угол соединения, доступно при выборе `Метод расчёта потерь` - `По Идельчику`	45.0	-	\(^о\)
Критическое число Рейнольдса (расчёт потерь при нулевом перепаде)	150.0	-	-
Коэффициент потерь для главной ветки при схождении потока, доступно при выборе `Метод расчёта потерь` - `Пользовательский`	1.12	-	-
Коэффициент потерь для главной ветки при расхождении потока, доступно при выборе `Метод расчёта потерь` - `Пользовательский`	1.12	-	-
Коэффициент потерь для боковой ветки при схождении потока, доступно при выборе `Метод расчёта потерь` - `Пользовательский`	1.12	-	-
Коэффициент потерь для боковой ветки при расхождении потока, доступно при выборе `Метод расчёта потерь` - `Пользовательский`	1.12	-	-

3. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Порт A	Вход	-	-	Изотермическая гидравлика
Порт B	Вход	-	-	Изотермическая гидравлика
Порт С	Вход	-	-	Изотермическая гидравлика

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