Объект: HTV221O
Библиотека: HydroThermo2
Имя на уровне решателя: HTV221O
Аннотация: Распределительный клапан 2/2 1-го типа
Обозначение:
Порты (степени свободы) компонента:
№ |
Обозначение порта |
Тип |
Наименование порта |
|---|---|---|---|
1 |
Port1 |
THYDRAULIC |
Гидравлический порт 1 |
2 |
Port2 |
THYDRAULIC |
Гидравлический порт 2 |
3 |
Port3 |
ISIGNAL |
Сигнальный порт |
Пользовательские параметры модели:
№ |
Параметр |
Тип |
Описание |
Единица |
Значение по умолч. |
|---|---|---|---|---|---|
1 |
Cd |
real |
Коэффициент расхода |
0.72 |
|
2 |
D |
real |
Диаметр, м |
m |
0.01 |
3 |
Fluid |
real |
Параметры среды |
20 |
|
4 |
properties_fluid |
list |
Давление и температура среды |
101325, 293.15 |
Расчетные и измеряемые величины:
№ |
Параметр |
Описание |
Единица |
|---|---|---|---|
1 |
V_Pressure1 |
Давление на порте |
Pa |
2 |
V_SpecificEnthalpy1 |
Удельная энтальпия; |
J/kg |
3 |
V_Density1 |
Плотность рабочей среды; |
kg/m**3 |
4 |
V_Temperature1 |
Температура рабочей среды на порте; |
K |
5 |
S_MassFlow1 |
Массовый расход на порте ; |
kg/s |
6 |
S_EnthalpyFlow1 |
Поток энтальпии на порте ; |
W |
7 |
V_Pressure2 |
Давление на порте |
Pa |
8 |
V_SpecificEnthalpy2 |
Удельная энтальпия; |
J/kg |
9 |
V_Density2 |
Плотность рабочей среды; |
kg/m**3 |
10 |
V_Temperature2 |
Температура рабочей среды на порте; |
K |
11 |
S_MassFlow2 |
Массовый расход на порте ; |
kg/s |
12 |
S_EnthalpyFlow2 |
Поток энтальпии на порте ; |
W |
13 |
V_port3 |
Значение сигнала на порте (V) |
|
14 |
X_port3 |
Значение интегральной функции от сигнала на порте (X) |
|
15 |
A_port3 |
Значение производной функции от сигнала на порте (A) |
Пример использования компонента
Модель распределительного клапана 2/2 тип 1 (HTV221O)
Элемент моделирует двухпозиционный двухлинейный распределительный клапан с управлением от внешнего сигнала. При значении сигнала = 0 клапан открыт и пропускает рабочую среду в обоих направлениях. При значении сигнала = 1 клапан закрывается и поток прекращается. Учитывает диаметр клапана, коэффициент расхода, свойства рабочей среды и параметры управляющего сигнала. Используется в гидравлических и пневматических системах для управления потоками, отсечки и переключения магистралей.
Проверка работы распределительного клапана при подаче сигнала.
Начальные данные:
Схема тестирования:
Схема содержит распределительный клапан HTV221O1, установленный между источником давления 151325 Па и приёмником 101325 Па. На управляющий порт клапана подаётся трапециевидный сигнал с параметрами VL = 0, VH = 1, D = 1 с, FT = 1 с, HT = 1 с, BT = 1 с. Массовый расход через клапан измеряется датчиком Qt, давления на входе и выходе — датчиками P_in и P_out. Сигнал управляющего воздействия регистрируется как HTV221O.Sig. Результаты выводятся на осциллографы MassFlow, Pressure, InputSignal и Dynamic.
Результат:
Изменение режима работы клапана вызвано управляющим сигналом трапециевидной формы. При значении сигнала = 0 клапан открыт и пропускает среду в любом направлении. При значении сигнала = 1 клапан закрывается.
На графике InputSignal показано изменение управляющего сигнала во времени: сигнал линейно возрастает от 0 до 1 за 1 с (начиная с t = 1 с), удерживается на уровне 1 в течение 1 с, затем линейно убывает до 0 за 1 с. На графике MassFlow показано изменение массового расхода: при открытом клапане (сигнал = 0) расход составляет примерно 0.56 кг/с; при закрытии клапана (сигнал = 1) расход падает до 0; после снятия сигнала расход восстанавливается до 0.56 кг/с. На графике Pressure показано, что давления P_in = 151325 Па и P_out = 101325 Па остаются постоянными. Это подтверждает корректность работы модели распределительного клапана.
Формула для массового расхода через открытый клапан:
где: \(C_d\) — коэффициент расхода, \(S = \frac{\pi \cdot D^2}{4}\) — площадь проходного сечения, м², \(\rho\) — плотность среды, кг/м³, \(\Delta P = P_{\text{in}} - P_{\text{out}}\) — перепад давления, Па.
При закрытом клапане \(Q_m = 0\).
Схема теста
Рисунок 1 - Схема теста
Графики результатов теста
Рисунок 2 - Управляющий сигнал HTV221O.Sig
Рисунок 3 - Массовый расход HTV221O.Qt
Рисунок 4 - Давления HTV221O.P_in и HTV221O.P_out