Объект: PT02VP

Библиотека: PneumaticsThermo

Имя на уровне решателя: PT02VP

Аннотация: Насос управляемым объёмным 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
3	Port3	ISIGNAL	1D управляющий порт, объемный расход м³/с

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	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
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 насоса с управляемым объемным расходом (PT02VP)

Элемент моделирует идеальный насос, который обеспечивает объемный расход рабочей среды, задаваемый внешним управляющим сигналом, 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 управляемым объемным расходом при изменении перепада давлений на портах.

Начальные данные:

Параметры модели (PT02VP1)

D = 0.01 - Гидравлический диаметр, м

L = 0.01 - Длина элемента, м

P0 = 101300 - Начальное давление, Па

T0 = 293.15 - Начальная температура, К

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

Управляющий сигнал

C = 0.1 - Задает объемный расход 0.1 м^3/с

Параметры источника перепада давления (TrapeziumSource)

VL = 101300 Па - Нижний уровень давления

VH = 201300 Па - Верхний уровень давления

D = 0.1 - Начальная задержка, с

FT = 1.0 - Продолжительность переднего фронта, с

HT = 2 - Продолжительность вершины импульса, с

BT = 3.0 - Продолжительность заднего фронта, с

CT = 0.0 - Период

Параметры граничных условий

PT15PT1: P = 101300 Па, T = 293.15 К

C = 293.15 - задатчик температуры

Датчики

PT01VS1: датчик объемного расхода, types = Current_PT, D = 0.01, L = 0.1, k = 1, R = 1e-9, Set_PT = 101300, 293.15, P0 = 101300, T0 = 293.15, Fluid = DryAir

Параметры интегрирования

end = 3.0 с, control = 1e-9

Схема тестирования:

Схема содержит насос PT02VP1, который включен между граничным условием PT15PT1 с давлением 101300 Па и температурой 293.15 К и источником перепада давления с трапециевидным законом изменения от 101300 до 201300 Па. На управляющий порт насоса подается сигнал C = 0.1, задающий объемный расход 0.1 м^3/с. Объемный расход измеряется датчиком PT01VS1 (Qv). Перепад давлений на портах насоса увеличивается с 0 до 100000 Па.

Результат:

Перепад давлений увеличивается с 0 до 100000 Па, вне зависимости от него, объемный расход идеального насоса постоянен и равен сигналу с порта = 0.1 м^3/с. На графике VolumeFlow показано постоянство объемного расхода PT02VP.Qv = 0.1 м^3/с. Это подтверждает корректность работы модели насоса с управляемым объемным расходом.

Формула для объемного расхода:

\[Q_v = C = 0.1\ \text{м}^3/\text{с}\]

Расход не зависит от перепада давления \(\Delta P\).

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

График результата теста

Рисунок 2 - Объемный расход PT02VP.Qv