Материал: 2199

Model parameterization – параметризация модели. Существует возможность выбора параметризации:

–по полуэмпирическим формулам (By semi-empirical formulas);

–по сведенным в таблицу коэффициентам перепада давления в зави-

симости от числа Рейнольдса (By lost coefficient vs. Re table).

Correction coefficient – поправочный коэффициент.

Рис. 30. Окна параметров блока Gradual Area Change

Reynolds number vector – вектор числа Рейнольдса, т.е. сведенное в таблицу 1×m множество значений числа Рейнольдса, причем это множество должно монотонно увеличиваться.

Loss coefficient vector – вектор коэффициента потерь, т.е. сведенное в таблицу 1×m множество значений коэффициента потерь, при этом значения параметра должны соответствовать по размерности значениям числа Рейнольдса.

Interpolation method – метод интерполяции. Выбирается один из следующих методов интерполяции для аппроксимирования выходных значений в интервалах между двумя последовательными точками массива:

– линейный (Linear). Для одномерного массива используется линейная функция интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм билинейной интерполяции, который является продолжением линейной интерполяции для функций двух переменных;

46

–кубический (Cubic). Для одномерного массива используется кубическ функция интерполяции PCHIP, а для двумерного массива – алгоритм бикубической интерполяции;

–сплайн (Spline). Для одномерного массива используется алгоритм кубической сплайн-интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм бикубической сплайн-интерполяции.

Extrapolation method – метод экстраполяции. Выбирается один из следующих методов экстраполяции, когда выходные значения лежат вне диапазона, определенного в списке параметров:

–по последним двум точкам (From last 2 point). Экстраполяция с использованием линейного метода (независимо от выбора метода интерполяции);

–по последней точке (From last point). Использует последнее указанное число выходного значения в конце соответствующего диапазона.

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанные с входным и выходным отверстиями канала соответственно.

6.3.Местное гидравлическое сопротивление (Local Resistance)

Блок Local Resistance представляет собой универсальное местное гидравлическое сопротивление любого типа (изгиб, отвод, фильтр и т.д.).

В блоке реализованы два метода параметризации:

–используя полуэмпирические формулы (с учетом коэффициента потери давления, который обычно указывается в каталогах и справочной литературе);

–по таблице для коэффициента перепада давления (с учетом числа Рейнольдса). В этом случае коэффициент перепада давления определен одномерным массивом с возможностью выбора одного из трех методов интерполяции и двух методов экстраполяции.

Перепад давления может быть найден по формуле

где q – расход;

p – перепад давления на местном сопротивлении;

47

pА, pВ – манометрические давления на входе и выходе в узел соответственно;

K – коэффициент перепада давления; Re – число Рейнольдса;

А – площадь поперечного сечения местного сопротивления; ρ – плотность жидкости; ν – кинематическая вязкость жидкости.

В блоке реализованы два метода параметризации:

–используя полуэмпирические формулы (K = const);

–по таблице, где коэффициент перепада давления является функцией числа Рейнольдса (K = f(Re)).

Местные гидравлические сопротивления могут быть симметричными или асимметричными. В симметричных сопротивлениях потеря давления не зависит от направления потока. Для асимметричных сопротивлений, коэффициенты перепада давления должны описывать как прямое направление потока, так и обратное.

В модели приняты следующие допущения:

–инерция жидкости не учитывается;

–для варианта параметризации по полуэмпирическим формулам поток принимается турбулентным по всей длине канала.

Resistance area – наименьшая площадь сечения.

Model parameterization – параметризация модели. Существует возможность выбора параметризации:

–по полуэмпирическим формулам (By semi-empirical formulas). Для асимметричных сопротивлений должны быть известны коэффициенты перепада давления для прямого и обратного потоков;

–по сведенным в таблицу коэффициентам перепада давления в зависимости от числа Рейнольдса (By lost coefficient vs. Re table). Для асимметричных сопротивлений таблица должна охватить как прямой, так и обратный потоки.

Pressure loss coefficient for direct flow – коэффициент перепада давле-

ния для прямого потока (направление от порта A к порту B). Для простых идеальных конфигураций значение коэффициента может быть определено аналитически, но в большинстве случаев его значение находится опытным путем и приводится в учебной и справочной литературе.

Pressure loss coefficient for reverse flow – коэффициент перепада давле-

ния для обратного потока (направление от порта B к порту A). Этот пара-

метр аналогичен параметру Pressure loss coefficient for direct flow. Если же сопротивление является симметричным, то для прямого и обратного потоков устанавливается одно и то же значение коэффициента перепада давления.

48

Reynolds number vector – вектор числа Рейнольдса, т.е. сведенное в таблицу 1×m множество значений числа Рейнольдса, причем это множество должно монотонно увеличиваться.

Рис. 31. Окна параметров блока Local Resistance

Interpolation method – метод интерполяции. Выбирается один из следующих методов интерполяции для аппроксимирования выходных значений в интервалах между двумя последовательными точками массива:

–линейный (Linear). Для одномерного массива используется линейная функция интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм билинейной интерполяции, который является продолжением линейной интерполяции для функций двух переменных;

–кубический (Cubic). Для одномерного массива используется кубическая функция интерполяции PCHIP, а для двумерного массива – алгоритм бикубической интерполяции;

–сплайн (Spline). Для одномерного массива используется алгоритм кубической сплайн-интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм бикубической сплайн-интерполяции.

Extrapolation method – метод экстраполяции. Выбирается один из следующих методов экстраполяции, когда выходные значения лежат вне диапазона, определенного в списке параметров:

49

–по последним двум точкам (From last 2 point). Экстраполяция с использованием линейного метода (независимо от выбора метода интерполяции);

–по последней точке (From last point). Использует последнее указанное число выходного значения в конце соответствующего диапазона.

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанных с входным и выходным отверстиями местного гидравлического сопротивления соответственно.

6.4.Изгиб трубы (Pipe Bend)

Блок Pipe Bend представляет изгиб трубы как местное гидравлическое сопротивление. Перепад давления в изгибе состоит:

–из потерь в прямой трубе (моделируются блоком Resistive Tube);

–из потерь из-за изгиба (моделируются блоком Local Resistance). Перепад давления на изогнутом участке определен согласно следую-

щей формуле:

где q – расход;

p – перепад давления на местном сопротивлении; K – коэффициент перепада давления;

А – площадь поперечного сечения местного сопротивления; ρ – плотность жидкости;

K f (r,d , ),

где d – внутренний диаметр трубы; r – радиус изгиба (d ≤ r ≤ 20d); α – угол изгиба (0 ≤ α ≤ 180º).

Рис. 32. Расчетная схема изгиба трубы

Коэффициент перепада давления для изгиба трубы находится по формуле

50