Объект: PT01MP

Библиотека: PneumaticsThermo

Имя на уровне решателя: PT01MP

Аннотация: Насос с задаваемый массовым расходом

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	PNEUMATIC	Термопневматический порт, вход в элемент
2	Port2	PNEUMATIC	Термопневматический порт, выход из элемента

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	D	real	Гидравлический диаметр, м	m	0.01
2	Fluid		Имя объекта свойств среды, -
3	L	real	Длина элемента, м	m	0.01
4	P0	real	Начальное давление, Па	Pa	101325
5	Qm	real	Массовый расход, кг/с	kg/s	0.1
6	T0	real	Начальная температура, K	K	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

Пример использования компонента

Модель насоса с задаваемым массовым расходом (PT01MP)

Элемент моделирует идеальный насос, который обеспечивает постоянный массовый расход рабочей среды независимо от перепада давления на портах. Работает с объектом свойств среды (Fluid). Используется в пневматических и гидравлических расчётах для задания расхода в трубопроводных системах.

Проверка насоса с задаваемым массовым расходом при изменении перепада давлений на портах.

Начальные данные:

Параметры модели (PT01MP1)

D = 0.01 - Гидравлический диаметр, м

L = 0.01 - Длина элемента, м

Qm = 0.1 - Массовый расход, кг/с

P0 = 101300 - Начальное давление, Па

T0 = 293.15 - Начальная температура, К

Fluid = DryAir - Имя объекта свойств среды (чистый воздух)

Параметры граничных условий

PT1SPT1: P = 101300 Па, T = 293.15 К - источник давления

C = 293.15 - задатчик температуры (граничное условие)

Параметры датчика массового расхода (Qm)

Измеряется массовый расход на выходе насоса

Параметры интегрирования

end = 3.0 с, control = 1e-9

Схема тестирования:

Схема содержит источник давления PT1SPT1 с параметрами P = 101300 Па, T = 293.15 К, насос PT01MP1 с задаваемым массовым расходом Qm = 0.1 кг/с, и датчик массового расхода Qm. Перепад давлений на портах насоса увеличивается с 0 до 100000 Па. Измеряется массовый расход на выходе насоса. Результаты выводятся на осциллограф MassFlow.

Результат:

Перепад давлений увеличивается с 0 до 100000 Па. Вне зависимости от него, массовый расход идеального насоса постоянен и равен 0.1 кг/с. На графике MassFlow показано изменение массового расхода во времени: после короткого переходного процесса (в начале и при изменении перепада) расход устанавливается на значении 0.1 кг/с. Небольшие отклонения (до 0.099995 кг/с) связаны с численными эффектами и переходными процессами. Это подтверждает корректность работы модели насоса с задаваемым массовым расходом.

Формула для массового расхода:

\[Q_m = \text{const} = 0.1 \text{ кг/с} \ \text{Расход не зависит от перепада давления } \Delta P.\]

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - Массовый расход (PT01MP.Qm)