HS – Насос с таблично заданными 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, и 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 двумерных таблиц, хранящихся в соответствующем табличном файле с расширением «tbl»:

Для просмотра и редактирования файлов расширения «tbl» имеется встроенный в SimInTech «Редактор таблиц». По умолчанию характеристики насосов располагаются в директории: «\SimInTech\bin\DataBase\HS\ENGINES\PUMPS\».

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.

Рисунок 1. Пример реализации гидротурбинного насоса за счет механической связи насоса с турбиной при помощи ротора

При стыковке насоса с ротором важную роль играет тормозная харакеристика насоса. Свойство Характеристика из файла? даёт пользователю возможность выбора способа задания тормозной харакетристики:

  • использовать табличную моментную характеристику из файла (таблица №3 соответствующего tbl-файла);
  • получить текущую мощность на валу, задав свойство Мощность (при w=1, G=0), Вт:

N' = Q ⋅ H / η,

N'' = N0 ⋅ wотн3,

N = max(N', N''),

( 1 )

где N – текущее значение мощности на валу [Вт];

N0 – мощность при номинальной частоте вращения и нулевом расходе [Вт];

N' – мощность на валу, посчитанная через напор, расход и КПД [Вт];

N'' – мощность на валу, посчитанная через N0 и относительную частоту вращения ротора [Вт];

Q – объёмный расход [м³/с];

H – создаваемый напор [Па];

ƞ – КПД.

Порты наверх ↑

  • MPORT - механический порт для подключения совместимых блоков

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 объекта к ротору.
Номинальная частота вращения, Гц wn Номинальная частота вращения, Гц.
Частота вращения (относительная) w Текущая относительная частота вращения объекта (используется при условии отсутствия подключения к ротору).
Характеристика FileName Имя файла с универсальной характеристикой объекта.
Характеристики из файла? MType Способ задания тормозной характеристики.
Мощность (при w=1, G=0), Вт N0 Мощность на валу при нулевом расходе через объект и номинальной частоте частоте вращения (используется при не табличном способе задания тормозной характеристики).
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.

Параметры наверх ↑

Название Имя Описание
Напор, Па _pnas Напор, развиваемый насосом (вычисляется по заданной характеристике) 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 вала 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 со следующими блоками:

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 табличной характеристике добавку давления к границе указанного в свойствах элемента гидравлического канала/трубы.

Добавка тепловой мощности к указанному элементу гидравлического канала/трубы вычисляется через КПД 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.

Сопутствующие материалы наверх ↑