Узел компенсатора

в палитре на схеме

Блок представляет собой отверстие определенного диаметра в баке, через которое теплоноситель может подводиться к баку или отводиться от него. Блок предназначен для подключения совметимых блоков к гидравлическому тракту движения теплоносителя.

Совместимые блоки

Математическая модель

Узел компенсатора моделирует участок (ячейку, контрольный объем, узел, точку) гидравлической сети с конечным постоянным объемом. В пределах контрольного объема принимается допущение о сосредоточенности теплофизических параметров теплоносителя: они являются усредненными по всему объему узла. Давление в узле определяется родительским блоком, то есть баком.

Давление в узле компенсатора вычисляется с учетом высоты столба жидкости над узлом:

где PTANK – давление теплоносителя в баке [Па];

ρ – плотность теплоносителя в баке [кг/м³];

g – ускорение свободного падения на поверхности Земли [м/с²];

L – уровень теплоносителя в баке [м];

z – высотная отметка узла относительно днища бака [м].

Энтальпия теплоносителя в узле с учетом теплообмена с окружающей средой вычисляется следующим образом:

где M – масса теплоносителя в узле [кг];

∆t – шаг интегрирования [с];

H-1 – энтальпия теплоносителя в узле на предыдущем расчетном шаге [Дж/кг];

ΣGHin – расход входящей с теплоносителем в узел энергии [Вт];

ΣGin – сумма входящих в узел расходов [кг/с];

Qmet – тепловая мощность от металла теплообменной стенки к теплоносителю в узле [Вт];

F – площадь поверхности теплообмена [м²];

Tmet – температура металла теплообменной стенки [°C];

Tmet-1 – температура металла теплообменной стенки на предыдущем расчетном шагe [°C];

T – температура теплоносителя в узле на предыдущем расчетном шагe [°C];

Tatm – температура окружающей среды [°C];

αmet-c – коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к металлу теплообменной стенки [Вт/(м²·K)];

αatm-met – коэффициент теплоотдачи от окружающей среды к металлу теплообменной стенки [Вт/(м²·K)];

MCp – суммарная теплоемкость металла теплообменной стенки [Дж/K].

Входные порты

Блок не имеет входных портов.

Выходные порты

Блок не имеет выходных портов.

Ненаправленные порты

Имя Описание Тип линии связи
  С помощью гидравлических связей к блоку может быть подключено неограниченное количество элементов Гидравлическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Начальная температура, °С T0 Величина температуры, которая будет присвоена температуре теплоносителя в узле в начале расчета. Если определяющий параметр DefineParam установлен в значение «Энтальпия», свойство не учитывается, а начальная температура будет вычислена по энтальпии H0 (при заданном давлении P0) 20 Вещественное
Начальная энтальпия, Дж/кг H0 Величина энтальпии, которая будет присвоена энтальпии теплоносителя в узле в начале расчета. Если определяющий параметр DefineParam установлен в значение «Температура», свойство не учитывается, и начальное значение для энтальпии будет подобрано по начальной температуре T0 (при заданном давлении P0) 200000 Вещественное
Начальное давление, Па P0 Давление, которое будет присвоено давлению в узле в начале расчета, на этапе инициализации 100000 Вещественное
Определяющее свойство, по которому вычислять начальную энтальпию DefineParam Определяет способ, по которому будет вычислена начальная энтальпия в узле - либо по указанной пользователем начальной энтальпии H0, либо энтальпия будет подобрана таким образом, чтобы начальная температура теплоносителя в узле была равна указанной пользователем температуре T0. Вычисления производятся при указанном начальном давлении по таблицам ( формулам) свойств теплоносителя Температура Перечисление
Объем узла, м³ V Объем теплоносителя в узле 0.01 Вещественное
Диаметр отверстия, м Dg Не используется для блока типа Полость переменного объема 0.01 Вещественное
Уровень относительно днища бака, м Z Высотная отметка относительно днища бака. Не используется для блока типа Полость переменного объема 0 Вещественное
Теплоноситель coolant Тип теплоносителя в узле. В пределах одного гидравлически связного контура должен быть установлен один и тот же теплоноситель. Допустимо указать его в каком-либо одном узле контура   Строка
Тип патрубка (0 - обычный, 1 - идеальный спринклер) (для парового компенсатора) JetType Выбор типа патрубка. Используется для блока типа Пароводяной компенсатор давления 0 Вещественное
Тип подключения (для газового компенсатора) iCont Тип подключения компенсатора. Используется для блока типа Газовый компенсатор давления Жидкостный Строка
Примеси Задание начальной концентрации пассивных прмесей
Начальная концентрация пассивных примесей, кг/кг C_passive_tracer_0 Начальная величина концентрации пассивных примесей в узле. Размерность вектора должна быть одинаковой во всех контрольных объемах связного гидравлического контура (у всех узлов, элементов каналов, узлов баков и граничных узлов) [] Массив
Теплообмен Задание параметров теплообмена
Коэффициент теплоотдачи к окружающей среде, Вт/(м²·K) Alfa_air Коэффициент теплоотдачи между окружающей средой и теплообменной стенкой. Используется для организации теплообмена теплоносителя в узле с окружающей средой 10 Вещественное
Коэффициент теплоотдачи к теплоносителю, Вт/(м²·K) Alfa_f Коэффициент теплоотдачи между теплоносителем и теплообменной стенкой. Используется для организации теплообмена теплоносителя в узле с окружающей средой 1000 Вещественное
Площадь поверхности теплообмена, м² F Площадь поверхности теплообменной стенки со стороны теплоносителя. Используется для организации теплообмена теплоносителя в узле с окружающей средой 0 Вещественное
Температура окружающей среды, °С T_air Используется для организации теплообмена теплоносителя в узле с окружающей средой 20 Вещественное
Теплоемкость металла, Дж/К MCp Суммарная теплоемкость металла теплообменной стенки. Используется для организации теплообмена теплоносителя в узле с окружающей средой 500 Вещественное

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Давление, Па _p Текущее давление в узле Вещественное
Энтальпия, Дж/кг _h Текущая энтальпия теплоносителя в узле Вещественное
Температура, °С _t Текущая температура теплоносителя в узле Вещественное
Удельный объем, м³/кг _v Текущий удельный объем теплоносителя в узле Вещественное
Плотность, кг/м³ _rho Текущая плотность теплоносителя в узле Вещественное
Расходы по веткам, кг/с _g Расходы по входящим и выходящим гидравлическим связям узла. То есть расходы, поступающие в узел из подключенных каналов и уходящие из узла в подключенные каналы Массив
Расход подпитки в узел, кг/с _gp Суммарный расход, входящий в узел Вещественное
Концентрации пассивных примесей, кг/кг _c_passive_tracer Текущие концентрации пассивных примесей в узле Массив
Масса теплоносителя, кг _m Масса теплоносителя в пределах объема узла (параметр численно равен V/_rho) Вещественное
Номер связного контура, к которому принадлежит узел _n_cont Константа, используется для отладки сложных схем. Например, для поиска всех узлов, принадлежащих одному и тому же контуру. Номер присваивается узлу при инициализации схемы автоматическим алгоритмом анализа топологии схемы и сортировки блоков Целое
Производная (∂ρ/∂H)p при постоянном давлении _drdh_p Частная производная плотности по энтальпии при постоянном давлении. Используетсся для отладки математического решателя Вещественное
Производная (∂ρ/∂P)H при постоянной энтальпии _drdp_h Частная производная плотности по давлению при постоянной энтальпии. Используетсся для отладки математического решателя Вещественное
Тепловая мощность, Вт _qf Количество теплоты, выделяемой в узле (от объемного энерговыделения, например). Используется для отладочных целей Вещественное
Мощность от металла, Вт _qmet Количество теплоты, переданное окружающей среде Вещественное
Температура металла, °Ст _tmet Текущая температура металла Вещественное

Примеры

Примеры использования блока: