О высотных отметках в теплогидравлическом расчётном коде HS
Описание
При расчёте теплогидравлического контура важно учитывать высотное расположение контрольных объёмов. Оно влияет на формирование поля давлений в контуре, на значения расходов при вынужденной и естественной циркуляции теплоносителя в контуре.
Теплогидравлическая схема представляется в виде направленного графа, в котором узлами являются граничные узлы, внутренние узлы и узлы баков, а рёбрами – расположенные между узлами каналы. Рассмотрим для примера канал из пяти ячеек, расположенный между входным и выходным узлами (Рисунок 1).
Рисунок 1. Высотные отметки в канале
Для входного и выходного узла в свойствах блока задаются высотные отметки относительно некоторого общего для всей схемы нуля. В свойствах канала задаются перепады высоты для всех ячеек (положительное значение соответствует подъёму, отрицательное – опуску). По этим значениям при инициализации схемы для всех ячеек всех каналов рассчитываются высотная отметка центра входного сечения ячейки (на рисунке – Z_вх) и высотная отметка центра выходного сечения ячейки (на рисунке Z_вых). Отсчёт для первой ячейки начинается от высотной отметки входного узла Z_in. Для последней ячейки принимается Z_вых = Z_out (то есть значение последнего заданного в массиве Dz канала фактически игнорируется, а вместо этого высотный перепад для последней ячейки задаётся таким, чтобы высотная отметка центра её выходного сечения точно соответствовала высотной отметки выходного узла).
При решении системы уравнений сохранения нивелирный напор учитывается в уравнении сохранении импульса для гидравлических связей. Для каждой гидравлической связи рассчитывается среднее значение нивелирных потерь в предыдущей и последующей ячейках:
С точки зрения расчёта нивелирных напоров узел бака не отличается от других узлов схемы. Для примера на рисунке 2 показана схема подключения канала к баку.
Рисунок 2. Высотные отметки при подключении канала к баку
В свойствах узла бака задаётся высотная отметка расположения узла относительно днища бака Z_отн на рисунке). В коде она пересчитывается в абсолютное значение, исходя из заданной абсолютной высотной отметки днища бака (Z_днища на рисунке). В узле бака при расчёте давления при помощи добавки Pнив учитывается превышение уровня в баке над узлом:
