Задвижка с затвором (TГ)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Задвижка с затвором (TГ) моделирует изменения энергии и давления жидкости при прохождении через элемент теплогидравлической системы - задвижки, регулирующей поток посредством перемещения круглой заслонки. Перемещение заслонки задается суммой внешнего сигнала (S) и смещения ворот задвижки в закрытом положении (Смещение затвора в закрытом положении) (1):

(1)#\[\Delta L=S+gateOffset\]

Если \(\Delta\)L=0, то задвижка полностью закрыта;

Подсказка

при увеличении значения данного параметра - открывается

При \(\Delta\)L≤0, площадь течения равна площади утечки.

При \(\Delta\)L>d\(_0\), (смещение затвора превышает диаметр клапана) площадь течения неизменна и максимальна.

В блоке может быть использована опция сглаживание при значении параметра Коэффициент сглаживания > 0 для параметра \(\Delta\)L в крайних положениях (сравнимых с 0 или d\(_0\), где d\(_0\) - диаметр отверстия в клапане).

Также в блоке может быть использована опция восстановление давления - для ее подключения следует установить значение параметра Восстановление давления - Включено.

Площадь, открытая для потока при втягивании ворот, равна (2):

(2)#\[A_{open}=\frac{П\cdot d_{0}^2}{4}-A_{shielded}\]

где d\(_{0}\) — диаметр отверстия клапана, [м].

Площадь, экранированная задвижкой в частично открытом клапане, равна (3):

(3)#\[A_{shielded}=\frac{d_{0}^2}{2}\cdot cos^{-1}(\Delta l/ d_{0})-\frac{\Delta l}{2} \cdot \sqrt {d_{0}^2-(\Delta l)^2}\]

где \(\Delta\)l — смещение затвора, [м], которое представляет собой сумму сигнала на порте S и положения затвора при полном закрытии отверстия.

Если смещение превышает диаметр отверстия, то площадь течения представляет собой сумму максимальной площади отверстия и площади утечки (4):

(4)#\[A_{open}=\frac{П}{4}\cdot - d_{0}^2 +A_{leak}\]

Для любой комбинации сигнала на порте S и смещения затвора, меньшего 0, минимальной площадью клапана является площадь утечки.

Массовый расход через клапан рассчитывается как (5):

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

где:

С\(_d\) - коэффициент разряда;

A\(_{valve}\) - открытая площадь клапана, [м\(^2\)];

A\(_{port}\) - площадь поперечного сечения портов A и B, [м\(^2\)];

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

\(\Delta p\) - разница давлений на клапане p\(_A\) – p\(_B\), [Па].

Критический перепад давления, \(\Delta p_{crit}\), представляет собой перепад давления, связанный с критическим числом Рейнольдса, Re\(_{crit}\), которое является точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным потоком (6):

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

Потеря давления описывает снижение давления в клапане из-за уменьшения площади (7):

(7)#\[PR_{loss}=\frac{\sqrt {1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2)\cdot (1-C_d^2)}-C_d \cdot \frac{A_{valve}}{A_{port}}}{\sqrt {1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2)\cdot (1-C_d^2)}+C_d \cdot \frac{A_{valve}}{A_{port}}}\]

Восстановление давления описывает положительное изменение давления в клапане из-за увеличения площади. Если вы не хотите фиксировать это увеличение давления, переведите свойство Восстановление давления в положение Выключено.

Закон сохранения массы (8):

(8)#\[\dot{m_A}+ \dot{m_B}=0 \]

Закон сохранения энергии (9):

(9)#\[\phi_А+\phi_B=0\]

где:

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

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

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Восстановление давления	выкл	-	-
Диаметр отверстия	0.3	-	м
Смещение затвора в закрытом положении	0	-	м
Площадь утечки при закрытом клапане	1.0e-5	-	м\(^2\)
Площадь сечения портов	0.07	-	м\(^2\)
Критическое число Рейнольдса	150.0	Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному	-
Коэффициент сглаживания (от 0 вкл. до 1 вкл.)	0.01	-	-
Коэффициент восстановления, доступно при выборе `Восстановление давления` - `вкл`	0.64	-	-

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Смещение затвора	Вход	-	м	Автоматика
Вход	Вход	-	-	Теплогидравлика
Выход	Выход	-	-	Теплогидравлика

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

3. Примеры использования#

С примерами использования данного блока можно ознакомиться в следующих разделах:

Уроки;
Практическое руководство;
Описание Демо-проектов.

Практическое руководство

Раздел	Название руководства
Энергетика	Разработка модели системы промконтура маслоохладителей АЭС с ВВЭР