HS – Насос с полиномными характеристиками





Порты, Свойства, Параметры, Совместимые блоки, Математическая модель, Сопутствующие материалы
палитра схема

Описание

Блок реализует модель насоса, создающего напор в соответствии с расходно-напорной характеристикой, заданной в виде полинома второй степени. 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 полиномов второй степени:

Коэффициенты полиномов вычисляются по трём характерным точкам при номинальой частоте вращения:

Полиномы для КПД и мощности на валу вычисляются и используются при задании свойства Учёт тепловых потерь либо при механическом подключении блока к ротору. В противном случает КПД насоса считается равным 1.

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.

Порты наверх ↑

  • MPORT - механический порт для подключения совместимых блоков (ротора).

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 предыдущим элементом Константа
Наличие механического порта MPort Механический порт необходим для подключения насоса 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 насоса (используется при условии отсутствия подключения к ротору) Переменная
Номинальный расход Qnom Номинальный расход теплоносителя через насос Константа
Максимальный расход Qmax Максимальный расход теплоносителя через насос Константа
Напор при Q=0 H0 Напор насоса при нулевом расходе Константа
Напор при Q=Qnom H1 Напор насоса при номинальном расходе Константа
Напор при Q=Qmax H2 Напор насоса при максимальном расходе Константа
Размерность напора PressureDimension   Константа
Размерность расхода FlowRateDimension   Константа
Размерность частоты вращения OmegaDimension   Константа
Учёт тепловых потерь isHeat Свойство даёт возможность учесть КПД насоса Константа
КПД при Q=0 kpd0 КПД насоса при нулевом расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) Константа
КПД при Q=Qnom kpd1 КПД насоса при номинальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) Константа
КПД при Q=Qmax kpd2 КПД насоса при максимальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) Константа
Мощность при Q=0, Вт N0 Мощность насоса при нулевом расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) Константа
Мощность при Q=Qnom, Вт N1 Мощность насоса при номинальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) Константа
Мощность при Q=Qmax, Вт N2 Мощность насоса при максимальном расходе (используется при условии учёта тепловых потерь либо при подключении насоса к ротору) 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
Полином для напора PolyH Коэффициенты полинома напорной характеристики насоса (определяются автоматически) Константа
Полином для мощности, Вт PolyN Коэффициенты полинома мощностной характеристики насоса (определяются автоматически) Константа
Полином для КПД PolyKPD Коэффициенты полинома характеристики КПД насоса (определяются автоматически) Константа

Параметры наверх ↑

Название Имя Описание
Напор, Па _pnas Напор, создаваемый насосом в Па
Объёмный расход, м³/с _qnas Объёмный расход рабочей 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 с блоком HS – Ротор.

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 полиномом второй степени характеристике добавку давления к границе указанного в свойствах элемента гидравлического канала с учётом частоты вращения насоса:

H = Hном ⋅ wотн2, ( 1 )

где Hном - значение напора при номинальной частоте вращения [Па];

wотн – текущая относительная частота вращения вала насоса;

H – значение напора при текущей частоте вращения [Па].

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.

Мощность на валу с учётом частоты вращения определяется из следующего соотношения:
N = Nном ⋅ wотн3, ( 3 )
где Nном - значение мощности на валу при номинальной частоте вращения [Вт];

N – значение мощности на валу при текущей частоте вращения [Вт].

Сопутствующие материалы наверх ↑