ГПС - Насос объемный регулируемый

 
в палитре на схеме

Блок моделирует объемный насос с регулируемой подачей.

Порты

Блок имеет один однонаправленный входной порт, один двунаправленный входной порт и два двунаправленных выходных порта. Входной порт «ctrl» (от англ. control - «регулирование») блока предназначен для соединения последнего с блоками библиотеки «Автоматика». Входной порт «mech» (от англ. mechanics - «механика») блока предназначен для соединения последнего с блоками библиотеки «Механика». Выходные порты «pupming» и «suction» (сокращение от слов «нагнетание» и «всасывание») блока предназначены для соединения последнего с блоками типа «Дроссель», «Канал», «Клапан», «Распределитель».

Через порт «pumping» блок отдает вектор, включающий значения:

Примечание: Значение удельной энтальпии рабочей среды не используется в связанных блоках, но рассчитывается в блоке и входит в указанный выше вектор для унификации связей между блоками библиотеки.

Через порт «suction» блок отдает вектор, включающий значения:

Примечание: Значение удельной энтальпии рабочей среды не используется в связанных блоках, но рассчитывается в блоке и входит в указанный выше вектор для унификации связей между блоками библиотеки.

Через порт «mech» блок отдает значение момента на валу насоса (Н·м).

Через порт «ctrl» блок принимает текущее значение параметра регулирования, который представляет собой отношение текущего рабочего объема насоса к его максимальному рабочему объему.

Через порт «pumping» блок принимает вектор, состоящий из троек значений:

Через порт «suction» блок принимает вектор, состоящий из троек значений:

Через порт «mech» блок принимает значение скорости вращения вала насоса (рад/с).

Свойства

Наименование свойства Единицы Обозначение
Максимальный рабочий объем м3/об q_rab_max
Объемный КПД kpd_ob
Полный КПД kpd_poln
Номинальная скорость вращения вала рад/с omega_nom
Номинальное абсолютное давление Па p_nom
Начальное абсолютное давление рабочей среды в полости нагнетания Па p_nagn_0
Начальное абсолютное давление рабочей среды в полости всасывания Па p_vs_0
Температура рабочей среды К T_nas
Количество линий (каналов, дросселей), к которым может подключаться полость нагнетания N_lin_nagn
Количество линий (каналов, дросселей), к которым может подключаться полость всасывания N_lin_vs
Рабочая среда liquid_type
Свойство Рабочая среда задается путем выбора из выпадающего списка. Для описания теплофизических свойств рабочей среды используется набор процедур типа liquid.

Параметры

Наименование параметра Единицы Обозначение
Объемная подача насоса л/мин Q_v
Объемный расход утечки л/мин Q_ut_v
Абсолютное давление рабочей среды в полости нагнетания МПа p_nagn_v
Абсолютное давление рабочей среды в полости всасывания МПа p_vs_v
Момент на валу Н/м M_nas_v
Массовая подача насоса кг/с G_v

Математическая модель

Рассматриваемый блок состоит из (Рисунок 1):

Рисунок 1. Схемная часть блока

Объемы полостей всасывания и нагнетания приняты постоянными и равными 1% от максимального рабочего объема насоса. Процессы изменения параметров рабочей среды в полостях всасывания и нагнетания приняты адиабатными. Модель для расчета подачи насоса, объемных утечек и момента на валу насоса состоит из следующих зависимостей:

где: Qнас – подача насоса; qраб.max – максимальный рабочей объем насоса; ε – параметр регулирования с учетом заданного диапазона возможных значений (от 0 до 1); ωнас– скорость вращения вала насоса; Qут– объемная утечка в насосе; ωном– номинальная скорость вращения вала насоса; ηоб – объемный КПД насоса в номинальном режиме; pнагн – абсолютное давление рабочей среды в полости нагнетания; pвс – абсолютное давление рабочей среды в полости всасывания; pном – номинальное абсолютное давление рабочей среды в полости нагнетания; νнагн.ном – коэффициент кинематической вязкости рабочей среды в полости нагнетания в номинальном режиме; ρнагн.ном – плотность рабочей среды в полости нагнетания в номинальном режиме; νнагн – коэффициент кинематической вязкости рабочей среды в полости нагнетания; ρнагн – плотность рабочей среды в полости нагнетания; Mнас – момент на валу насоса; ηмех – механический КПД насоса; εвх – параметр регулирования без учета заданного диапазона возможных значений (значение поступает на вход блока); Tнас – температура рабочей среды в насосе; ηмех – полный КПД насоса; f1 – функция, связывающая коэффициент кинематической вязкости рабочей среды с ее абсолютным давлением и температурой; f2 – функция, связывающая плотность рабочей среды с ее абсолютным давлением и температурой.

Массовая подача насоса, являющаяся одним из параметров блока, определяется по следующей зависимости: