Теплогидравлика / Турбонасосное оборудование |
в палитре | на схеме |
Блок реализует модель ступени компрессора, создающего напор в соответствии с напорной характеристикой, и предназначен для создания расхода в гидравлическом контуре.
Представляет собой степень повышения давления в компрессоре как функцию:
аргумент X: приведенного расхода «Тип аргумента X в таблице №1»;
аргумент Y: приведенной частоты вращения «Тип аргумента Y в таблице №1»;
Представляет собой КПД компрессора или относительный перепад энтальпий как функцию:
аргумент X: приведенного расхода или степени сжатия «Тип аргумента X в таблице №2»;
аргумент Y: приведенной частоты вращения «Тип аргумента Y в таблице №2»;
Представляет собой приведенный момент или приведенную мощность на валу компрессора как функцию:
аргумент X: приведенного расхода «Тип аргумента X в таблице №3»;
аргумент Y: приведенной частоты вращения «Тип аргумента Y в таблице №3»;
Рисунок 1. Пример таблицы №4, определяющей типы приведенных параметров и коэффициенты пересчета
Рисунок 2. Номера таблиц обозначены по горизонтали цифрами 1, 2, 3
Рисунок 3. Номера параметров обозначены по вертикали цифрами 1 - 6
Для таблицы №1:
где G – абсолютный массовый расход через компрессор [кг/с];
Tin – статическая температура на входе в компрессор [K];
Pin – статическое давление на входе в компрессор [Па];
T*in – полная температура на входе в компрессор [K];
P*in – полное давление на входе в компрессор [Па];
kg – коэффициент пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Значение коэффициента kg:
Пример 1: если при использовании первого типа приведенного расхода таблица заполнена в кг/ч, то kg=3600.
Пример 2: если при использовании второго типа приведенного расхода таблица заполнена в (кг⋅K0.5)/(c⋅бар), то kg=10⁵.
где w – абсолютная частота вращения компрессора [Гц];
∆Tад=Tin⋅(π(kад - 1)/kад - 1) – адиабатический перепад температур [K];
kад – показатель адиабаты;
kw – коэффициент пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Значение коэффициента kw:
Пример: если при использовании первого типа приведенной частоты таблица заполнена в об/мин, то kw=60.
где Pout – статическое давление на выходе из компрессора [Па],
P*out – полное давление на выходе из компрессора [Па].
Значение коэффициента kπ:
Всегда равно 1.
Для таблицы №2:
где kπ – коэффициент пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Значение коэффициента kg или kπ.
Значение коэффициента kw.
где ƞ=∆hад/(hout - hin) – КПД компрессора;
ĥ=(hout - hin)/hin – относительный перепад энтальпий;
hin – энтальпия теплоносителя на входе в компрессор [Дж/кг];
hout – энтальпия теплоносителя на выходе из компрессора [Дж/кг];
∆hад – изоэнтропийный перепад энтальпии на ступени компрессора [Дж/кг];
kƞ, kh – коэффициенты пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Значение коэффициента kƞ или kĥ:
Пример: если таблица КПД заполнена в %, то kƞ=100.
Для таблицы №3:
Значение коэффициента kg.
Значение коэффициента kw.
где N – мощность на валу компрессора [Вт];
M – момент на валу компрессора [Н⋅м];
kN, kM – коэффициенты пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Значение коэффициента kN или kM:
Пример: если при использовании первого типа приведенной мощности таблица заполнена в кВт, то kN=0.001.
Для просмотра и редактирования файлов расширения «tbl» имеется встроенный в SimInTech «Редактор таблиц». По умолчанию характеристики компрессоров располагаются в директории: «\SimInTech\bin\DataBase\HS\ENGINES\COMPRESSORS\».
Рисунок 4. Пример реализации модели турбокомпрессора за счет механической связи компрессора с турбиной при помощи ротора
При стыковке компрессора с ротором важную роль играет тормозная харакеристика. Свойство Тип характеристики дает пользователю возможность выбора способа задания тормозной харакетристики:
где N – текущее значение мощности на валу [Вт];
N0 – мощность при номинальной частоте вращения и нулевом расходе [Вт];
N' – мощность на валу, посчитанная через расход и перепад энтальпий [Вт];
N'' – мощность на валу, посчитанная через N0 и относительную частоту вращения ротора [Вт];
G – массовый расход [кг/с];
∆h – перепад энтальпий [Дж/кг].
Добавка тепловой мощности к указанному элементу гидравлического канала/трубы вычисляется через КПД или относительный перепад энтальпий:
где kƞ, kh – коэффициенты пересчета из СИ в единицы измерения, в терминах которых заполнена таблица.
Вышеуказанные добавки давления и тепловой мощности передаются расчетному ядру для подстановки в уравнения сохранения импульса и энергиии соответственно.
В случае подключения компрессора к ротору текущее значение мощности (момента) на валу передается в блок ротора, где решается уравнение моментов, с целью определения текущей частоты вращения.
Блок не имеет входных портов.
Имя | Описание | Тип линии связи |
---|---|---|
MPORT | Механический порт для подключения совместимых блоков | Механическая |
Название | Имя | Описание | По умолчанию | Тип данных |
---|---|---|---|---|
Номер элемента | Element | Номер элемента гидравлического канала, которому принадлежит объект. Объект оказывает влияние на гидравлическую связь между элементом канала с указанным номером и предыдущим элементом | 1 | Целое |
Наличие механического порта | MPort | Механический порт необходим для подключения объекта к ротору | Нет | Двоичное |
Номинальная частота вращения, Гц | wn | Номинальная частота вращения компрессора | 1000 | Вещественное |
Частота вращения (относительная) | w | Относительная частота вращения объекта (используется при условии отсутствия подключения к ротору) | 1 | Вещественное |
Характеристика | FileName | Имя файла с универсальной характеристикой объекта | K002101 | Имя файла базы данных |
Тормозная характеристика | Задание тормозной характеристики компрессора | |||
Тип характеристики | MType | Способ задания тормозной характеристики:
|
Не таблично | Перечисление |
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) | 0 | Вещественное |
Оформление | Настройка отображения блока на схеме | |||
Цвет | tcolor | Цвет графического примитива | Синий | Перечисление |
Название | Имя | Описание | Тип данных |
---|---|---|---|
Напор, Па | _pnas | Текущее значение напора, создаваемого агрегатом | Вещественное |
Коэффициент сжатия | _e | Текущее значение коэффициента сжатия рабочего тела в агрегате | Вещественное |
Объемный расход, м³/с | _qnas | Текущее значение объемного расхода рабочего тела через агрегат | Вещественное |
Массовый расход, кг/с | _gnas | Текущее значение массового расхода рабочего тела через агрегат | Вещественное |
Частота вращения относительная | _w_otn | Текущее значение относительной частоты вращения компрессора | Вещественное |
Частота вращения абсолютная, Гц | _w_abs | Текущее значение абсолютной частоты вращения компрессора | Вещественное |
Мощность на валу, Вт | _power | Текущее значение мощности на валу компрессора | Вещественное |
Момент на валу, Н⋅м | _moment | Текущее значение момента на валу компрессора | Вещественное |
КПД | _kpd | Текущее значение КПД компрессора | Вещественное |
Коэффициент адиабаты | _Kad | Текущее значение коэффициента адиабаты рабочего тела компрессора | Вещественное |
Адиабатический перепад, К | _dTad | Текущее значение адиабатического перепада рабочего тела | Вещественное |
Давление на входе, Па | _Pin | Текущее значение давления рабочего тела на входе в компрессор | Вещественное |
Температура на входе, °C | _Tin | Текущее значение температуры рабочего тела на входе в компрессор | Вещественное |
Энтальпия на входе, Дж/кг | _Hin | Текущее значение энтальпии рабочего тела на входе в компрессор | Вещественное |
Давление на выходе, Па | _Pou | Текущее значение давления рабочего тела на выходе из компрессора | Вещественное |
Температура на выходе, °C | _Tou | Текущее значение температуры рабочего тела на выходе из компрессора | Вещественное |
Энтальпия на выходе, Дж/кг | _Hou | Текущее значение энтальпии рабочего тела на выходе из компрессора | Вещественное |
Аргумент X для напорной характеристики | _e_G | Величина рассчитанного аргумента X для напорной характеристики | Вещественное |
Аргумент Y для для напорной характеристики | _e_W | Величина рассчитанного аргумента Y для напорной характеристики | Вещественное |
Аргумент X для характеристики КПД | _kpd_G | Величина рассчитанного аргумента X для характеристики КПД | Вещественное |
Аргумент Y для характеристики КПД | _kpd_W | Величина рассчитанного аргумента Y для характеристики КПД | Вещественное |
Аргумент Y для тормозной характеристики | _N_W | Величина рассчитанного аргумента Y для тормозной характеристики | Вещественное |
Аргумент X для тормозной характеристики | _N_G | Величина рассчитанного аргумента X для тормозной характеристики | Вещественное |