Местное сопротивление (ДС)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Местное сопротивление (ДС) моделирует местное уменьшение площади проходного сечения потока. Блок может работать в режиме с постоянной площадью сужения и в управляемом режиме, когда площадь проходного сечения задается внешним сигналом.

Закон сохранения массы (1) :

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

где:

\(\dot m_A\) – массовый расход на входе, [кг/c];

\(\dot m_B\) – массовый расход на выходе, [кг/c].

Закон сохранения энергии (2), (3), (4) :

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

где:

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

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

(3)#\[u_A+p_A\cdot v_A + \frac{w^2_A}{2}=u_R + p_R \cdot v_R + \frac{w^2_R}{2}\]

(4)#\[u_B+p_B\cdot v_B + \frac{w^2_B}{2}=u_R + p_R \cdot v_R + \frac{w^2_R}{2}\]

где:

\(u_A, u_B, u_R\) – удельные внутренние энергии среды на входе, выходе и в сужении, [Дж/кг];

\(p_A, p_B, p_R\) – давления среды на входе, выходе и в сужении, [Па];

\(v_A, v_B, v_R\) – удельные объемы среды на входе, выходе и в сужении, [м\(^3\)/кг];

\(w_A, w_B, w_R\) – идеальные скорости потока на входе, выходе и в сужении.

Идеальные скорости рассчитываются согласно следующему уравнению (5) :

(5)#\[w=\frac{\dot m_{ideal}\cdot v}{S}\]

где \(\dot m_{ideal}=\frac{\dot m}{c_d}\) – идеальный массовый расход, [кг/с].

где:

\(\dot m\) – массовый расход среды , [кг/с];

\(С_d\) - коэффициент расхода.

Перепад давления

В блоке реализованы несколько режимов потерь давления. Режим Бернулли предполагает постоянство плотности на входе и выходе из сопротивления. Данный режим является более устойчивым.

Режим Контрольный объем является более точным, но менее надежный в части сходимости решения

Для режима Бернулли (6) :

(6)#\[\dot m = C_d \cdot S_R \cdot \frac{\Delta p}{(\Delta p^2+ \Delta p^2_{кр})^{1/4}}\cdot \sqrt{\frac{2}{v_{вх}\cdot K \cdot (1-(\frac{S_R}{S})^2)}}\]

где:

\(S_R\) – площадь проходного сечения отверстия, [м\(^2\)];

\(S\) – площадь проходного сечения портов, [м\(^2\)];

\(v_{вх}\) – удельный объем среды на входе, [м\(^3\)/кг];

\(\Delta p\) – перепад давления на блоке, [Па];

\(\Delta p_{кр}\) - перепад давления для ламинарного режима течения, [Па];

\(K\) - коэффициент потерь давления. (7) :

(7)#\[K=\frac{\sqrt{1-(\frac{S_R}{S})^2 \cdot (1-C_d^2)}-C_d \cdot \frac{S_R}{S}}{\sqrt{1-(\frac{S_R}{S}^2) \cdot (1-C_d^2)}+C_d \cdot \frac{S_R}{S}}\]

Для режима Контрольный объем

Массовый расход для турбулентного режима течения (8) :

(8)#\[\dot m_A = C_d \cdot S_R \cdot \Delta p \cdot \sqrt{\frac{2}{v_R \cdot K_T \cdot |\Delta p|}}\]

где \(K_T= (1+ \frac{S_R}{S}) \cdot (1 - \frac{v_{вх}}{v_R} \cdot \frac{S_R}{S})-2 \cdot \frac{S_R}{S}\cdot (1 - \frac{v_{вых}}{v_R} \cdot \frac{S_R}{S})\)

Массовый расход для ламинарного режима течения (9) :

(9)#\[\dot m_A = C_d \cdot S_R \cdot \Delta p \cdot \sqrt{\frac{2}{v_R \cdot \Delta p_{лам} \cdot(1-\frac{S_R}{S})^2}}\]

где \(\Delta p_{лам}=\frac{p_A+p_B}{2}\cdot (1-B_{лам})\),

где \(B_{лам}\) - отношение давлений перехода между ламинарным и турбулентным режимом.

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Тип площади сужения: Постоянная; Переменная	Постоянная	-	-
Площадь проходного сечения в сужении	0.001	-	м\(^2\)
Модель расчета потерь давления: Бернулли; Контрольный объем	Бернулли	-	-
Площадь проходного сечения портов	0.01	-	м\(^2\)
Коэффициент расхода	0.64	-	-
Отношение давлений перехода между ламинарным и турбулентным режимом	0.999	-	-

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Вход	Вход	-	-	Двухфазная среда
Площадь сужения	Вход	Доступен когда `Тип площади сужения` - `Переменная`	м\(^2\)	Автоматика
Выход	Выход	-	-	Двухфазная среда

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