Теплогидравлика / Баки |
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.
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].
Имя | Описание | Тип линии связи |
---|---|---|
С помощью гидравлических связей к блоку может быть подключено неограниченное количество элементов | Гидравлическая |
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 |
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 |