HS – Ротор

Описание

Блок реализует динамическую модель ротора (вала), как вращающейся массы (например, ротора турбины, вала насоса и т.д.). Является связующим звеном при организации механической связи блоков.

На рисунке 1 показан пример механического соединения вала турбины с валом компрессора при помощи блока ротора. В приведённой расчётной схеме ступень турбины передаёт на ротор вращающий момент, а компрессор напротив передаёт момент сопротивления. С учётом всех действующих на ротор моментов, включая собственный момент трения, определяется текущая частота вращения.

Рисунок 1. Пример механической связи вала турбины с валом компрессора при помощи ротора

Момент трения ротора рассчитывается по формуле: M_tr = K⋅(A₀+A₁⋅w_отн+A₂⋅w_отн²+...+A_n⋅w_отнⁿ),

где A_i - безразмерные коэффициенты полинома;

w_отн - относительная частота вращения;

K - коэффициент усиления [Н⋅м].

Если для ротора и присоединённого к нему оборудования установлены разные значения номинальных частот вращения, то подразумевается, что между ротором и оборудованием установлен идеальный редуктор. В этом случае передача моментов между блоками происходит с учётом коэффициента передачи редуктора.

При задании свойства Внешний расчёт частоты частота вращения ротора и подключённых к нему агрегатов определяется свойством Начальная частота вращения (относительная), то есть может быть задана непосредственно в свойствах блока или рассчитана в ином месте, например, в скрипте или схеме автоматики.

Порты наверх ↑

При помощи свойства Количество механических портов возможно задание произвольного количества механических связей для блока.

Свойства наверх ↑

Параметры наверх ↑

Совместимые блоки наверх ↑

При помощи механических связей блок может соединяться со следующими блоками:

• HS – Насос с полиномными характеристиками
• HS – Насос с таблично заданными характеристиками
• HS – Электродвигатель
• HS – Асинхронный электродвигатель
• HS – Ступень турбины
• HS – Ступень компрессора
• HS – Ступень турбины с критическим течением
• HS – Ступень регулируемой турбины с критическим течением

Математическая модель наверх ↑

В рамках модели происходит решение уравнения моментов с учётом инерции, момента сопротивления трения и текущих значений всех моментов подключённых агрегатов. Результатом решения уравнения моментов является абсолютная частота вращения вала.

если MΣ+ > Mстр и wотн > wстр, то:

( 1 )

где w_стр – относительная частота страгивания ротора;

w_ном – номинальная частота вращения ротора [Гц];

M_Σ+ – сумма положительных моментов, действующих на ротор, от подключённых к нему агрегатов [Н·м];

N_МС – число агрегатов, подключённых к ротору;

M_агр^j – момент от j-го агрегата, подключённого к ротору [Н·м];

M_тр – момент трения ротора [Н·м];

J – момент инерции ротора относительно оси вращения [кг·м²].

Сопутствующие материалы наверх ↑