 |
 |
|
| в палитре | на схеме |
Блок моделирует течение газа через дроссель с регулируемой площадью проходного сечения. Площадь регулируется по произвольному параметру, которым может выступать перемещение, время, давление, температура и т.д.
Дроссель соединяет две полости (это могут быть как отвлеченные полости, так и полости пневмомашин и пневмоустройств). Полость, из которой происходит истечение, считается полостью-источником. Полость, в которую поступает рабочая среда из дросселя, считается полостью-приёмником.
Режим течения газа считается турбулентным.
Основной расчетной зависимостью является формула Сен-Венана-Ванцеля для случая истечения газа из большого резервуара.
Свойства
| Наименование свойства | Единицы | Обозначение |
| Коэффициент массового расхода дросселя при прямом токе рабочей среды | – | mu_dr_prjam |
| Коэффициент массового расхода дросселя при обратном токе рабочей среды | – | mu_dr_obr |
| Вектор значений аргумента (x, м или t, сек или p, Па или др.) | – | argument |
| Вектор значений площади проходного сечения дросселя | м2 | func |
| Рабочая среда | – | gas_type |
Свойства «Вектор значений аргумента (x, м или t, сек или p, Па или др.)» и «Вектор значений площади проходного сечения дросселя» определяют зависимость площади проходного сечения дросселя от регулирующего параметра.
Свойство «Рабочая среда» задается путем выбора из выпадающего списка в столбце «Значение» окна свойств блока. Для описания теплофизических свойств газов используется набор процедур типа «fluid».
Параметры
| Наименование параметра | Единицы | Обозначение |
|---|---|---|
| Массовый расход рабочей среды через дроссель | кг/с | _G |
| Абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя | МПа | _p_vh |
| Абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя | МПа | _p_vyh |
| Температура рабочей среды на входе дросселя | К | _T_vh |
| Фактическое отношение давлений на дросселе | – | _Sigma |
| Критическое отношение давлений на дросселе | – | _Sigma_kr |
| Эффективная площадь проходного сечения дросселя | м2 | _F_dr_ef |
Первоначально считается, что на порт «source» блока поступает сигнал от полости-источника. Возможная смена направления течения учитывается в блоке автоматически.
Для возможности визуальной фиксации смены направления течения рабочей среды, массовый расход, выдаваемый как параметр блока, будет иметь отрицательное значение в случае, если истечение происходит из полости, которая изначально принята полостью-приёмником.
Параметр «Абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя» показывает абсолютное давление рабочей среды в полости, являющейся источником в текущий момент времени.
Параметр «Абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя» показывает абсолютное давление рабочей среды в полости, являющейся приемником в текущий момент времени.
Входные/выходные порты и связь с другими блоками библиотеки
Блок имеет два входных порта «source» и «recipient» типа «ГПС пневматическая связь» и один входной порт «arg» типа «Математическая связь».
Порты «source» и «recipient» предназначены для соединения с блоками библиотеки «ГПС», моделирующими полости, пневмоцилиндры, трубы и граничное условие типа «Давление и температура газа».
Порт «arg» предназначен для соединения с блоками библиотеки «Автоматика» (например, с блоком 0104.dita) и с блоками типа «ГПС – Датчик» и «ГПС – Манометр» библиотеки «ГПС».
Примеры соединения блока с другими блоками библиотеки «ГПС» приведены на рисунке (Рисунок 1).
Рисунок 1. Примеры соединения блока с другими блоками библиотеки «ГПС»
Математическая модель
Математическая модель блока состоит из следующих уравнений:
где
Gist – массовый расход рабочей среды через дроссель, как сигнал, выдаваемый на порт «source» блока;
Gdr – массовый расход рабочей среды через дроссель;
pist – абсолютное давление рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «source» блока;
ppr – абсолютное давление рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «recipient» блока;
Hist – поток энергии рабочей среды, входящий или выходящий из дросселя, как сигнал, выдаваемый на порт «source» блока;
hvh – удельная энтальпия рабочей среды на входе в дроссель;
Gpr – массовый расход рабочей среды через дроссель, как сигнал, выдаваемый на порт «recipient» блока;
Hpr – поток энергии рабочей среды, входящий или выходящий из дросселя, как сигнал, выдаваемый на порт «recipient» блока;
Fefdr – эффективная площадь дросселя;
k – показатель адиабаты рабочей среды;
pvh – абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя;
R – удельная газовая постоянная рабочей среды;
Tvh – термодинамическая температура рабочей среды на входе дросселя;
φ – расходная функция;
uvh – удельная внутренняя энергия рабочей среды на входе в дроссель;
ρvh – плотность рабочей среды на входе в дроссель;
μdr – коэффициент массового расхода дросселя;
Fdr – площадь проходного сечения дросселя;
Tist – температура рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «source» блока;
Tpr – температура рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «recipient» блока;
φdkr – расходная функция при докритическом режиме течения рабочей среды через дроссель;
φkr – расходная функция при критическом режиме течения рабочей среды через дроссель;
f1 – функция, определяющая зависимость удельной внутренней энергии рабочей среды от ее абсолютного давления и термодинамической температуры;
f2 – функция, определяющая зависимость плотности рабочей среды от ее абсолютного давления и термодинамической температуры;
μprdr – коэффициент массового расхода дросселя при прямом токе рабочей среды;
μobrdr – коэффициент массового расхода дросселя при обратном токе рабочей среды;
f3 – функция, определяющая зависимость площади проходного сечения дросселя от регулирующего параметра;
x – регулирующий параметр;
σ – фактическое отношение абсолютных давлений рабочей среды на выходе и входе дросселя;
σkr – критическое отношение абсолютных давлений рабочей среды на выходе и входе дросселя;
pvyh – абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя.
