Материал: 2199

Основным элементом гидроаппарата является запорно-регулирующий элемент – это деталь или группа деталей, при перемещении которого частично или полностью перекрывается проходное сечение гидроаппарата. По конструкции запорно-регулирующего элемента гидроаппараты делятся на золотниковые, крановые или клапанные (в которых запорнорегулирующим элементом является шариковый, конусный, игольчатый или плоский клапан).

Раздел содержит четыре блока:

1.Ball Valves.

2.Needle Valves.

3.Poppet Valves.

4.Pressure-Compensated Flow Control Valve.

9.1.Шариковый клапан (Ball Valve)

Блок Ball Valve представляет собой клапан, образованный круглым отверстием с острой кромкой и сферическим шариком.

Расход через клапан пропорционален открытию клапана и перепаду давления.

Модель учитывает ламинарный и турбулентный режимы потока, вычисляя число Рейнольдса Re и сравнивая его значение с критическим числом Рейнольдса Recr. Расход находится из следующих уравнений:

D rB2 rO2 h2 2 rO2 ;

91

p pА pB;

где q – расход;

p – перепад давления;

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

CD – коэффициент расхода;

A(h) – мгновенная площадь проходного сечения клапана; x0 – начальное положение клапана;

x – конечное положение клапана; h – открытие клапана;

dO – диаметр отверстия; rO – радиус отверстия; dB – диаметр шара;

rB – радиус шара;

ρ – плотность жидкости;

DH – мгновенный гидравлический диаметр отверстий клапана; v – кинематическая вязкость жидкости;

Amax – площадь полностью открытого отверстия;

Aleak – площадь, через которую происходит перетечка жидкости, при полном перекрытии отверстий.

В модели приняты следующие допущения:

–инерция жидкости не учитывается;

–переход между ламинарным и турбулентным режимами происходит мгновенно, в момент когда Rе= Rеcr;

–движение запорно-регулирующего устройства (шарика) осуществляется строго по оси отверстия.

Valve ball diameter – диаметр шара клапана. Должен быть больше диаметра отверстия.

Orifice diameter – диаметр отверстия клапана.

Initial opening – начальное положение клапана. Параметр может быть положительным или равным нулю.

Flow discharge coefficient – коэффициент расхода. Полуэмпирический параметр, являющийся полной характеристикой компенсатора. Его значение зависит от геометрических параметров отверстия и обычно указывается в справочной литературе или данных изготовителя.

92

Рис.56. Окно параметров блока Ball Valve

Critical Reynolds number – критическое число Рейнольдса, или максимальное число Рейнольдса, для ламинарного потока.

Leakage area – площадь внутренних перетечек жидкости при полном перекрытии отверстия. Основное значение этого параметра состоит в том, чтобы учесть неразрывность потока жидкости.

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанных с входным и выходным отверстиями клапана соответственно, а также физический порт S, который открывает или закрывает клапан.

9.2. Игольчатый клапан (Needle Valve)

– движение запорно-регулирующего устройства (иглы) осуществляется строго по оси отверстия.

Valve orifice diameter – диаметр отверстия клапана.

Needle cone angle – угол конуса иглы.

Initial opening – начальное положение клапана. Параметр может быть положительным или равным нулю.

Flow discharge coefficient – коэффициент расхода. Полуэмпирический параметр, являющийся полной характеристикой компенсатора. Его значение зависит от геометрических параметров отверстия и обычно указывается в справочной литературе или данных изготовителя.

Critical Reynolds number – критическое число Рейнольдса, или максимальное число Рейнольдса, для ламинарного потока.

Leakage area – площадь внутренних перетечек жидкости при полном перекрытии отверстия. Основное значение этого параметра состоит в том, чтобы учесть неразрывность потока жидкости.

Рис. 58. Окно параметров блока Needle Valve

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанных с входным и выходным отверстиями соответственно, а также физический порт S, который открывает или закрывает клапан.

9.3. Конусный клапан (Poppet Valve)

95