HS – Насос с таблично заданными 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, 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»:

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: 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
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.

Сопутствующие материалы наверх ↑