Диффузор (П)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Диффузор (П) моделирует изменения энергии и давления жидкости при прохождении соответствующего элемента пневматической системы.

При движении жидкости от входного порта к выходному происходит сужение площади сечения, при обратном движении - расширение. Площади сечения можно задавать равными.

При обратном расходе блок Диффузор (П) работает как конфузор - течение газа в прямом направлении происходит от порта с меньшей площадью сечения к большей.

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

Для расширения 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 расширения в 180 градусов (3):

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

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\(^2\)];

\(\bar ρ\) - средняя плотность газа, [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)#\[\phi_А+\phi_В=0\]

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 когда `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	1.0	-	-
Коэффициент потерь при расширении, доступно когда `Метод расчёта коэффициентов` - `Эмпирический`	1.0	-	-
Угол расширения, доступно когда `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 когда `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{10,20,30,40,50,100,200,500,1000,2000}	-	-
Вектор коэффициентов потерь при сужении, доступно когда `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{5.0,2.7,1.8,1.46,1.3,0.9,0.65,0.42,0.3,0.2}	-	-
Вектор коэффициентов потерь при расширении, доступно когда `Метод расчёта коэффициентов` - `Табличный`	{3.1,2.3,1.65,1.35,1.15,0.9,0.75,0.65,0.55,0.45}	-	-
Отношение давлений перехода между ламинарным и турбулентным режимом течения	0.999	-	-

2. Входы и выходы#

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

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