Объект: PT1BTV
Библиотека: PneumaticsThermo
Имя на уровне решателя: PT1BTV
Аннотация: Дисковый затвор
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, угол поворота затвора град |
Пользовательские параметры модели:
№ |
Параметр |
Тип |
Описание |
Единица |
Значение по умолч. |
|---|---|---|---|---|---|
1 |
A_lam |
real |
Коэффициент гиперболы (A_lam / Re). Zeta в области ламинарного течения, - |
100.0 |
|
2 |
D_or_ab |
list |
Гидравлический диаметр (D) или ширина и высота сечения (b, a), м |
m |
0.01 |
3 |
Fluid |
Имя объекта свойств среды, - |
|||
4 |
L |
real |
Длина элемента, м |
m |
0.01 |
5 |
P0 |
real |
Начальное давление, Па |
Pa |
101325 |
6 |
Section_shape |
string |
Форма сечения: круглое сечение; прямоугольное сечение [Round,Rectangular], - |
Round |
|
7 |
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 дискового затвора (PT1BTV)
Элемент моделирует местное гидравлическое сопротивление в виде поворотного дискового затвора (заслонки). Учитывает форму и размеры сечения, длину элемента, угол поворота затвора, шероховатость и режим течения. Используется для расчёта гидравлических потерь и массового расхода в трубопроводных системах с регулирующей арматурой.
Проверка значения массового расхода при перепаде давления 10000 Па и угле затвора 30 градусов.
Начальные данные:
Схема тестирования:
Схема содержит источник давления PT1SPT1 с давлением 111300 Па, который создаёт перепад 10000 Па относительно начального давления 101300 Па. Дисковый затвор PT1BTV1 установлен в трубопроводе. Угол поворота затвора задаётся константой C = 30 градусов. После затвора установлены датчик плотности PT01DS1, датчик массового расхода PT01MF1 и трубка PT1STK1. Измеряются массовый расход Qm и плотность Rro. В модели используется коэффициент сопротивления ζ из справочника по гидравлическим сопротивлениям Идельчика (3-е издание, страница 452) для трубы круглого сечения. Коэффициент A_lam = 0, поэтому вклад в ζ от A_lam/Re отсутствует.
Результат:
При перепаде давления 10000 Па и угле затвора 30 градусов массовый расход Qm составляет 0.1407 кг/с. На графике Qm показано изменение массового расхода во времени: после быстрого переходного процесса расход устанавливается на значении 0.1407 кг/с. На графике Rro показано изменение плотности: плотность устанавливается на значении примерно 1.203896 кг/м³. Оба процесса выходят на установившийся режим после завершения переходного процесса.
Формула для коэффициента гидравлического сопротивления:
где: \(\zeta\) — коэффициент местного сопротивления (по Идельчику), \(\alpha\) — угол поворота затвора, \(\Delta P\) — перепад давления, \(\rho\) — плотность, \(v\) — скорость потока, \(S\) — площадь сечения.
Схема теста
Рисунок 1 - Схема теста
Графики результатов теста
Рисунок 2 - Массовый расход Qm
Рисунок 3 - Плотность Rro