ГПС - Гидравлический турбулентный дроссель постоянного сечения





 
в палитре на схеме

Блок моделирует течение жидкости через дроссель круглого проходного сечения.

Дроссель соединяет две полости (это могут быть как отвлеченные полости, так и полости гидромашин и гидроустройств). Полость, из которой происходит истечение, считается полостью-источником. Полость, в которую поступает рабочая среда из дросселя, считается полостью-приёмником.

Режим течения жидкости считается турбулентным.

Порты

  • ист - сигнал от полости-источника;
  • пр - сигнал от полости-приёмника.

Свойства

Наименование свойства Единицы Обозначение
Коэффициент массового расхода дросселя при прямом токе рабочей среды mu_dr_prjam
Коэффициент массового расхода дросселя при обратном токе рабочей среды mu_dr_obr
Диаметр дросселя при прямом токе рабочей среды м d_dr_prjam
Диаметр дросселя при обратном токе рабочей среды м d_dr_obr
Рабочая среда liquid_type
Значения свойств «Коэффициент массового расхода дросселя при прямом токе рабочей среды» и «Коэффициент массового расхода дросселя при обратном токе рабочей среды» можно задавать, ориентируясь на данные таблицы (Таблица 1) [1, стр. 54, 55, 58].
Таблица 1.
Тип дросселя

Коэффициент расхода при турбулентном режиме

Диафрагменный с острой кромкой 0,61
Шлицевой 0,84
Шлицевой треугольный радиальный 0,62
Шлицевой с окнами сегментной формы 0,71
Шлицевой прямоугольный радиальный 0,75

Свойство «Рабочая среда» задается путем выбора из выпадающего списка в столбце «Значение» окна свойств блока. Для описания теплофизических свойств жидкостей используется набор процедур типа «liquid».

Параметры

Наименование параметра Единицы Обозначение
Массовый расход рабочей среды кг/с _G
Объемный расход рабочей среды л/мин _Q
Абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя Па _p_vh
Абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя Па _p_vyh
Плотность жидкости на входе дросселя кг/м3 _ro_vh
Эффективная площадь проходного сечения дросселя м2 _F_dr_ef

Первоначально считается, что на порт «source» блока поступает сигнал от полости-источника. Возможная смена направления течения учитывается в блоке автоматически.

Для возможности визуальной фиксации смены направления течения рабочей среды, массовый расход, выдаваемый как параметр блока, будет иметь отрицательное значение в случае, если истечение происходит из полости, которая изначально принята полостью-приёмником.

Параметр «Абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя» показывает абсолютное давление рабочей среды в полости, являющейся источником в текущий момент времени.

Параметр «Абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя» показывает абсолютное давление рабочей среды в полости, являющейся приемником в текущий момент времени.

Входные/выходные порты и связь с другими блоками библиотеки

Блок имеет два входных порта типа «ГПС гидравлическая связь», предназначенных для соединения с блоками библиотеки «ГПС», моделирующими полости, гидроцилиндры, трубы и граничное условие типа ГПС - Давление и температура жидкости.

Примеры соединения блока с другими блоками библиотеки «ГПС» приведены на рисунке (Рисунок 1).

Рисунок: Примеры соединения блока с другими блоками библиотеки «ГПС»



Математическая модель

Математическая модель блока состоит из следующих уравнений:




















где

Gist – массовый расход рабочей среды через дроссель, как сигнал, выдаваемый на порт «source» блока;

Gpr – массовый расход рабочей среды через дроссель, как сигнал, выдаваемый на порт «recipient» блока;

pist – абсолютное давление рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «source» блока;

ppr – абсолютное давление рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «recipient» блока;

Gdr – массовый расход рабочей среды через дроссель;

Fefdr – эффективная площадь дросселя;

ρvh – плотность рабочей среды на входе дросселя;

pvh – абсолютное давление рабочей среды на входе дросселя;

pvyh – абсолютное давление рабочей среды на выходе дросселя;

μdr – коэффициент расхода дросселя;

Fdr – площадь проходного сечения дросселя;

f1 – функция, определяющая зависимость плотности рабочей среды от ее абсолютного давления и температуры;

Tvh – температура рабочей среды на входе дросселя;

μprdrкоэффициент расхода дросселя при прямом токе рабочей среды;

μobrdr – коэффициент расхода дросселя при обратном токе рабочей среды;

dprdr – диаметр проходного сечения дросселя при прямом токе рабочей среды;

dobrdrдиаметр проходного сечения дросселя при обратном токе рабочей среды;

Tist – температура рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «source» блока;

Tpr – температура рабочей среды, как сигнал, поступающий на порт «recipient» блока.

Объемный расход рабочей среды, являющийся одним из параметров блока, вычисляется по зависимости:


Литература

  1. Данилов Ю.А. Аппаратура объемных гидроприводов: рабочие процессы и характеристики / Ю.А. Данилов, Ю.Л. Кирилловский, Ю.Г. Колпаков. – М.: Машиностроение, 1990. – 272 с.