主要内容

球阀

带有滑动球控制机构的阀门

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  • Simscape /流体/液压(等温)/阀门/流量控制阀

  • 球阀块

描述

的球阀块模型的孔与一个可变的开放面积控制滑动球机构。开口面积随球的相对位置而变化气门升程．朝向孔口的位移减少流量，而远离孔口的位移增加流量。孔与球之间的界面阀座能够被锋利的，如图左所示，或锥形，如右图所示。

球阀阀座类型

开放区域

阀门升力是通过端口指定的位移信号的函数年代．这两者可以具有相同的值，但通常不具有相同的值。阀升程与排量不同球位移偏移量参数非零:

h （ x ） ＝ x 0 + 年代 ，

地点:

  • h是阀升程。

  • x0是球的位移偏移量。

  • 年代是球的位移(相对于指定的偏移)。

当阀门扬程等于零或更小时，阀门完全关闭。当阀门升程达到或超过一个足以完全清除孔板的值时，阀门就处于全开状态。完全关闭的阀门的开启面积等于规定的泄漏面积参数，而全开的阀门具有最大可能的开启面积。内漏调节:

一个 米 一个 x ＝ π r O 2 + 一个 l e 一个 k ，

地点:

  • 一个马克斯是最大开口面积。

  • rO是孔口半径。

  • 一个泄漏为端口之间的内漏区域。

在阀门升程的中间值时，打开面积取决于阀座的几何形状。如果阀座规格参数设置为锋利的，开口面积作为阀升程的函数为:

一个 （ h ） ＝ π r O （ 1 − ［ r B d O B ］ 2 ） d O B （ h ） ，

地点:

  • 一个是给定阀门升程值时的开口面积。

  • rB是球的半径。

  • dOB（h）距离球的中心(点O图中)到孔口边缘(点B)．这个距离是阀升程的函数(h)．

如果阀座规格参数设置为锥形时，开口面积为:

一个 （ h ） ＝ π h c o 年代 （ θ ） sin ( θ ） ⋅ （ 2 r B + h 罪 （ θ ） ） ，

在哪里θ是锥面与孔口中心线之间的角度。方程中使用的几何参数和变量如图所示。

阀的几何图形

流量

通过阀门的容积流量是开口面积的函数，(h)，阀口之间的压差为:

问 ＝ C D 一个 （ h ） 2 ρ Δ p （ （ Δ p ） 2 + p C r 2 ） 1 / 4 ，

地点:

  • CD为流量系数。

  • ρ是液压流体密度。

  • Δp是阀门端口之间的压差，定义为:

    Δ p ＝ p 一个 − p B ，

    在哪里p一个压力在港口吗一个而且pB压力在港口吗B．

  • pCr是湍流流动所需的最小压力。

临界压力pCr由临界雷诺数计算为:

p C r ＝ ρ 2 （ R e C r ν C D D H ） 2 ，

地点:

  • 再保险Cr为临界雷诺数。

  • ν（ν)为液压液动力粘度。

  • DH是孔板水力直径:

    D H ＝ ｛ D H 米 我 n ， 如果 h ≤ 0 D H 米 一个 x + D H 米 我 n ， 如果 h ≥ h 米 一个 x 4 一个 l + D H 米 我 n ， 否则 ，

    中:

    • DH最小值为最小水力直径，对应可达到的最小流动面积，即泄漏流面积。

    • DH马克斯最大液压直径，对应于阀门在全开位置的最大可达到的流动面积。

    • l是阀门周长的润湿长度，它可以，但不需要，是一个圆。

变量

若要在模拟之前设置块变量的优先级和初始目标值，请使用最初的目标块对话框或属性检查器中的。有关更多信息，请参见设置块变量的优先级和初始目标．

标称值提供了一种方法来指定模型中变量的预期大小。使用基于标称值的系统缩放增加了仿真的鲁棒性。标称价值可以有不同的来源，其中之一就是名义值块对话框或属性检查器中的。有关更多信息，请参见修改块变量的标称值．

假设

流体惯性可以忽略不计。

港口

输入

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球位移物理信号输入端口。

保护

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液压(等温液体)保存口与阀门进口相关联。

液压(等温液体)保存口与阀门出口相关联。

参数

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阀座的几何形状。几何形状的选择影响阀门的开启特性。有关阀门开度计算，请参阅部件说明。

在横截面视图中，阀座倾斜边缘之间的角度。

球控制元件的直径。该直径必须大于指定的孔口直径。

阀孔直径。此直径必须小于为球控制元件指定的直径。

球控制元件的中立位置。中立位置是当位移信号为零时，球返回的位置。该参数必须大于或等于零。

通过阀门的实际流量和理论流量之比。该参数取决于阀门的几何特性。数值通常在教科书和制造商数据表中提供。

完全闭合状态下的内部泄漏总面积。该参数的目的是在阀门完全关闭时，防止流体网络的一部分被隔离，从而保持流体网络的数值完整性。

选择要基于层流-湍流转换的参数。选项包括:

  • 压力比中规定的压力比下层流和湍流之间的流动过渡层流压力比参数。使用此选项可实现最平稳和数值上最稳健的流动过渡。

  • 雷诺数中指定的雷诺数处发生转变临界雷诺数参数。流量转换更突然，在接近零流量时可能会导致模拟问题。

流动在层流区和湍流区之间转换时的压力比。压力比是出口压力与进口压力的比值。

依赖关系

当层流过渡规范参数设置为压力比．

层流的最大雷诺数。该参数取决于孔板的几何轮廓。你可以在水力学教科书中找到关于参数值的建议。默认值:12，相当于薄材料上的圆孔，边缘锋利。

依赖关系

当层流过渡规范参数设置为雷诺数．

扩展功能

C/ c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

在R2006a中引入

另请参阅

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