 |
 |
Порты, Свойства, Параметры, Совместимые блоки, Математическая модель, Сопутствующие материалы |
| палитра | схема |
Описание
Блок реализует модель насоса, создающего напор в соответствии с расходно-напорной характеристикой, и предназначен для создания расхода в гидравлическом контуре. Является дочерним для блоков HS – Канал, HS – Труба и HS – Кольцевой зазор.
Характеристика насоса представляет собой набор из трёх двумерных таблиц, хранящихся в соответствующем табличном файле с расширением «tbl»:
- зависимость напора [м] от объёмного расхода (ось X) [м³/с] и относительной частоты вращения вала насоса (ось Y);
- зависимость КПД от объёмного расхода (ось X) [м³/с] и относительной частоты вращения вала насоса (ось Y);
- зависимость момента на валу [Н⋅м] от объёмного расхода (ось X) [м³/с] и относительной частоты вращения вала насоса (ось Y).
Для просмотра и редактирования файлов расширения «tbl» имеется встроенный в SimInTech «Редактор таблиц». По умолчанию характеристики насосов располагаются в директории: «\SimInTech\bin\DataBase\HS\ENGINES\PUMPS\».
При помощи блока HS – Ротор возможно организовать механическую связь вала насоса с валом, например, электродвигателя или турбины. В таком случае частота вращения вала является величиной, рассчитываемой в блоке ротора. В противоположном случае, когда насос механически не соединен с ротором, частота вращения насоса определяется свойством Частота вращения (относительная), то есть может быть задана непосредственно в свойствах блока или рассчитана в ином месте, например, в скрипте или схеме автоматики.
Рисунок 1. Пример реализации гидротурбинного насоса за счет механической связи насоса с турбиной при помощи ротора
При стыковке насоса с ротором важную роль играет тормозная харакеристика насоса. Свойство Характеристика из файла? даёт пользователю возможность выбора способа задания тормозной харакетристики:
- использовать табличную моментную характеристику из файла (таблица №3 соответствующего tbl-файла);
- получить текущую мощность на валу, задав свойство Мощность (при w=1, G=0), Вт:
|
N' = Q ⋅ H / η, N'' = N0 ⋅ wотн3, N = max(N', N''), |
( 1 ) |
где N – текущее значение мощности на валу [Вт];
N0 – мощность при номинальной частоте вращения и нулевом расходе [Вт];
N' – мощность на валу, посчитанная через напор, расход и КПД [Вт];
N'' – мощность на валу, посчитанная через N0 и относительную частоту вращения ротора [Вт];
Q – объёмный расход [м³/с];
H – создаваемый напор [Па];
ƞ – КПД.
Порты наверх ↑
- MPORT - механический порт для подключения совместимых блоков
Свойства наверх ↑
| Название | Имя | Описание | Способ расчёта |
| Номер элемента | Element | Номер элемента канала, которому принадлежит насос. Насос оказывает влияние на гидравлическую связь между элементом канала с указанным номером и следующим за ним элементом | Константа |
| Наличие механического порта | MPort | Механический порт необходим для подключения объекта к ротору. В случае такого подключения частота вращения насоса будет вычисляться в блоке ротора и передаваться в насос | Константа |
| Номинальная частота вращения, Гц | wn | Номинальная частота вращения насоса | Константа |
| Частота вращения (относительная) | w | Текущая относительная частота вращения объекта (используется при условии отсутствия подключения к ротору) | Переменная |
| Характеристика | FileName | Имя файла с универсальной характеристикой объекта | Константа |
| Характеристики из файла? | MType | Способ задания тормозной характеристики | Константа |
| Обратное местное сопротивление | KsiInv | Местное сопротивление, создаваемое насосом, при обратном токе теплоносителя | Переменная |
| Мощность (при w=1, G=0), Вт | N0 | Мощность на валу при нулевом расходе через объект и номинальной частоте частоте вращения (используется при не табличном способе задания тормозной характеристики) | Константа |
| Связать с БД автоматически | connect_to_db | Используется для автоматической стыковки объекта с базой данных. На каждом шаге расчёта текущая относительная частота вращения насоса берётся из заданной ячейки базы данных | Константа |
| Имя группы сигналов в БД | group_name | Имя группы в базе данных, с которой происходит стыковка | Константа |
| Имя сигнала в БД (относительная частота вращения) | signal_name | Имя сигнала в базе данных, с которым происходит стыковка | Константа |
| Цвет во включённом состоянии | clr_on | Цвет графического примитива при относительной частоте вращения насоса, большей 0.9 | Константа |
| Цвет в отключённом состоянии | clr_off | Цвет графического примитива при относительной частоте вращения насоса, равной или меньшей 0.9 | Константа |
Параметры наверх ↑
| Название | Имя | Описание |
| Напор, Па | _pnas | Напор, создаваемый насосом в Па |
| Объёмный расход, м³/с | _qnas | Объёмный расход рабочей среды через насос |
| Массовый расход, кг/с | _gnas | Массовый расход рабочей среды в гидравлической связи между элементом канала, на котором установлен насос, и предыдущим элементом (возможно, входным узлом канала) |
| Частота вращения относительная | _w_otn | Относительная частота вращения насоса |
| Частота вращения абсолютная, Гц | _w_abs | Абсолютная частота вращения насоса |
| Мощность на валу, Вт | _power | Мощность на валу насоса |
| Момент на валу, Н⋅м | _moment | Момент на валу насоса |
| КПД | _kpd | КПД насоса |
Совместимые блоки наверх ↑
При помощи механической связи блок может соединяться со следующими блоками:
Является дочерним для блоков HS – Канал, HS – Труба и HS – Кольцевой зазор.
Математическая модель наверх ↑
Установка блока на канал или трубу обеспечивает вычисляемую по заданной табличной характеристике добавку давления к границе указанного в свойствах элемента гидравлического канала/трубы.
Добавка тепловой мощности к указанному элементу гидравлического канала/трубы вычисляется через мощность на валу:
| ΔQ = N, | ( 2 ) |
где N – мощность на валу [Вт].
Вышеуказанные добавки давления и тепловой мощности передаются расчётному ядру для подстановки в уравнения сохранения импульса и энергиии соответственно.
В случае подключения насоса к ротору текущее значение мощности (момента) на валу передаётся в блок ротора, где решается уравнение моментов, с целью определения текущей частоты вращения.
