HS – Насос с полиномными характеристиками

Порты, Свойства, Параметры, Совместимые блоки, Математическая модель, Сопутствующие материалы
палитра схема

Описание

Блок реализует модель насоса, создающего напор в соответствии с расходно-напорной характеристикой, заданной в виде полинома второй степени. Предназначен для создания расхода в гидравлическом контуре. Является дочерним для блоков HS – Канал, HS – Труба и HS – Кольцевой зазор.

Характеристика насоса представляет собой набор из трёх полиномов второй степени:

Коэффициенты полиномов вычисляются по трём характерным точкам при номинальой частоте вращения:

Полиномы для КПД и мощности на валу вычисляются и используются при задании свойства Учет тепловых потерь либо при механическом подключении блока к ротору. В противном случает КПД насоса считается равным 1.

При помощи блока HS – Ротор возможно организовать механическую связь вала насоса с валом, например, электродвигателя или турбины. В таком случае частота вращения вала является величиной, рассчитываемой в блоке ротора. В противоположном случае, когда насос механически не соединен с ротором, частота вращения насоса определяется свойством Частота вращения (относительная), то есть может быть задана константой непосредственно в свойствах блока или рассчитана в ином месте, например, в скрипте или схеме автоматики.

Порты наверх ↑

  • MPORT - механический порт для подключения совместимых блоков (ротора).

Свойства наверх ↑

Название Имя Описание
Номер элемента Element Номер элемента канала, которому принадлежит насос. Насос оказывает влияние на гидравлическую связь между элементом канала с указанным номером и следующим за ним элементом.
Наличие механического порта MPort Механический порт необходим для подключения насоса к ротору. В случае такого подключения частота вращения насоса будет вычисляться в блоке ротора и передаваться в насос.
Номинальная частота вращения, Гц wn Номинальная частота вращения насоса.
Частота вращения (относительная) w Текущая относительная частота вращения насоса (используется при условии отсутствия подключения к ротору).
Номинальный расход Qnom  
Максимальный расход Qmax  
Напор при Q=0 H0 Напор насоса при нулевом расходе.
Напор при Q=Qnom H1 Напор насоса при номинальном расходе.
Напор при Q=Qmax H2 Напор насоса при максимальном расходе.
Размерность напора PressureDimension  
Размерность расхода FlowRateDimension  
Размерность частоты вращения OmegaDimension  
Учет тепловых потерь isHeat Свойство даёт возможность учесть КПД насоса.
КПД при Q=0 kpd0 КПД насоса при нулевом расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
КПД при Q=Qnom kpd1 КПД насоса при номинальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
КПД при Q=Qmax kpd2 КПД насоса при максимальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
Мощность при Q=0, Вт N0 Мощность насоса при нулевом расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
Мощность при Q=Qnom, Вт N1 Мощность насоса при номинальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
Мощность при Q=Qmax, Вт N2 Мощность насоса при максимальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору).
Связать с БД? connect_to_db Используется при стыковке объекта с базой данных.
Имя категории в БД cat_name Имя категории в базе данных, с которой происходит стыковка (определяется автоматически)
Название в две строки _NumRows Влияет только на внешний вид блока - разбивает подпись на две строки.
Полином для напора PolyH Коэффициенты полинома напорной характеристики насоса (определяются автоматически).
Полином для мощности, Вт PolyN Коэффициенты полинома мощностной характеристики насоса (определяются автоматически).
Полином для КПД PolyKPD Коэффициенты полинома характеристики КПД насоса (определяются автоматически).

Параметры наверх ↑

Название Имя Описание
Напор, Па _pnas Напор, развиваемый насосом (вычисляется по заданному коэффициентами полиному и текущей частоте вращения) и передаваемый в канал.
Объемный расход, м³/с _qnas Объемный расход рабочей среды в гидравлической связи между элементом канала, на котором стоит насос, и следующим за ним элементом (возможно, выходным узлом канала).
Массовый расход, кг/с _gnas Массовый расход рабочей среды в гидравлической связи между элементом канала, на котором стоит насос, и следующим за ним элементом (возможно, выходным узлом канала).
Частота вращения относительная _w_otn Текущая относительная частота вращения насоса. Если насос подключен к ротору, то это также частота вращения ротора.
Частота вращения абсолютная, Гц _w_abs Текущая абсолютная частота вращения насоса.
Мощность на валу, Вт _power Мощность на валу насоса.
Момент на валу, Н⋅м _moment Момент на валу насоса.
КПД _kpd Текущий КПД насоса.

Совместимые блоки наверх ↑

При помощи механической связи блок может соединяться с блоком HS – Ротор.

Является дочерним для блоков HS – Канал, HS – Труба и HS – Кольцевой зазор.

Математическая модель наверх ↑

Установка блока на канал или трубу обеспечивает вычисляемую по заданной полиномом второй степени характеристике добавку давления к границе указанного в свойствах элемента гидравлического канала/трубы, с учётом частоты вращения насоса:

H = Hном ⋅ wотн2, ( 1 )

где Hном - значение напора при номинальной частоте вращения [Па];

wотн – текущая относительная частота вращения вала насоса;

H – значение напора при текущей частоте вращения [Па].

Добавка тепловой мощности к указанному элементу гидравлического канала/трубы вычисляется через КПД (η) насоса:

ΔQ = N ⋅ (1 - η), ( 2 )

где N – мощность на валу [Вт].

Вышеуказанные добавки давления и тепловой мощности передаются расчётному ядру для подстановки в уравнения сохранения импульса и энергиии соответственно.

В случае подключения насоса к ротору текущее значение мощности (момента) на валу передаётся в блок ротора, где решается уравнение моментов, с целью определения текущей частоты вращения.

Мощность на валу с учётом частоты вращения определяется из следующего соотношения:
N = Nном ⋅ wотн3, ( 3 )
где Nном - значение мощности на валу при номинальной частоте вращения [Вт];

N – значение мощности на валу при текущей частоте вращения [Вт].

Сопутствующие материалы наверх ↑