Объект: HT001R
Библиотека: HydroThermo2
Имя на уровне решателя: HT001R
Аннотация: Локальное сопротивление
Обозначение:
Порты (степени свободы) компонента:
№ |
Обозначение порта |
Тип |
Наименование порта |
|---|---|---|---|
1 |
Port1 |
THYDRAULIC |
Теплогидравлический порт, вход в элемент |
2 |
Port2 |
THYDRAULIC |
Теплогидравлический порт, выход из элемента |
Пользовательские параметры модели:
№ |
Параметр |
Тип |
Описание |
Единица |
Значение по умолч. |
|---|---|---|---|---|---|
1 |
D |
real |
Гидравлический диаметр, м |
m |
0.01 |
2 |
Fluid |
Имя объекта свойств среды, - |
|||
3 |
L |
real |
Длина элемента, м |
m |
0.01 |
4 |
P0 |
real |
Начальное давление, Па |
Pa |
101325 |
5 |
T0 |
real |
Начальная температура, К |
K |
293.15 |
6 |
Zeta |
real |
Коэффициент гидравлического сопротивления, - |
1.93 |
|
7 |
eps |
real |
Абсолютная шероховатость, м |
m |
0.000045 |
Расчетные и измеряемые величины:
№ |
Параметр |
Описание |
Единица |
|---|---|---|---|
1 |
V_Pressure1 |
Давление на порте |
Pa |
2 |
V_SpecificEnthalpy1 |
Удельная энтальпия; |
J/kg |
3 |
V_Density1 |
Плотность рабочей среды; |
kg/m**3 |
4 |
V_Temperature1 |
Температура рабочей среды на порте; |
K |
5 |
S_MassFlow1 |
Массовый расход на порте ; |
kg/s |
6 |
S_EnthalpyFlow1 |
Поток энтальпии на порте ; |
W |
7 |
V_Pressure2 |
Давление на порте |
Pa |
8 |
V_SpecificEnthalpy2 |
Удельная энтальпия; |
J/kg |
9 |
V_Density2 |
Плотность рабочей среды; |
kg/m**3 |
10 |
V_Temperature2 |
Температура рабочей среды на порте; |
K |
11 |
S_MassFlow2 |
Массовый расход на порте ; |
kg/s |
12 |
S_EnthalpyFlow2 |
Поток энтальпии на порте ; |
W |
Пример использования компонента
Модель локального сопротивления (HT001R)
Элемент моделирует местное гидравлическое сопротивление с заданным коэффициентом сопротивления Zeta. Учитывает гидравлический диаметр, длину элемента, шероховатость и режим течения. Используется для расчёта гидравлических потерь и массового расхода в трубопроводных системах с сосредоточенными сопротивлениями (диафрагмы, шайбы, сужения и т.п.).
Проверка значения массового расхода при перепаде давления от 0 до 2000 Па.
Начальные данные:
Схема тестирования:
Схема содержит источник давления HT25PT1, который создаёт перепад давления от 0 до 2000 Па (VL = 101300 Па, VH = 103300 Па) по трапециевидному закону. Локальное сопротивление HT001R1 с коэффициентом Zeta = 1.93 установлено в трубопроводе. После элемента установлены датчик плотности HT01DS1, датчик массового расхода HT01MF1 и трубка HT1STK1. Измеряются массовый расход Qm и плотность Rro.
Результат:
Так как трение по длине мало и шероховатость отсутствует, вклад сопротивления по длине трубы мал, и расчёт можно произвести с достаточной точностью по формуле Бернулли:
На графике Rro показано, что плотность постоянна и равна примерно
989.9 кг/м³. На графике Qqm показано, что массовый расход
устанавливается на значении 0.1125 кг/с. На графике RUN совместно
показаны расход и плотность. Это подтверждает корректность работы
модели локального сопротивления.
Формула для массового расхода через локальное сопротивление:
где:
\(\zeta\) — коэффициент гидравлического сопротивления (Zeta),
\(S\) — площадь проходного сечения,
\(\rho\) — плотность,
\(\Delta P\) — перепад давления.
Схема теста
Рисунок 1 - Схема теста
Графики результатов теста
Рисунок 2 - Плотность Rro
Рисунок 3 - Массовый расход Qm
Рисунок 4 - Совмещённый график RUN (расход и плотность)