Объект: PT1MPM
Библиотека: PneumaticsThermo
Имя на уровне решателя: PT1MPM
Аннотация: Массовый насос с задаваемой характеристикой Qm = f(dp)
Обозначение: 
Порты (степени свободы) компонента:
№ |
Обозначение порта |
Тип |
Наименование порта |
|---|---|---|---|
1 |
Port1 |
PNEUMATIC |
Теплогидравлический порт, вход в элемент |
2 |
Port2 |
PNEUMATIC |
Теплогидравлический порт, выход из элемента |
3 |
Port3 |
ISIGNAL |
1D управляющий порт, массовый расход через насос кг/с |
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 |
Qmdp |
list |
Табличная зависимость массового расхода(кг/с) от перепада давлений(Па) |
0,0,100000,0.5 |
|
6 |
T0 |
real |
Начальная температура, K |
K |
293.15 |
7 |
TAU |
real |
Временная константа (tau) |
s |
0 |
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 |
13 |
V_port3 |
Значение сигнала на порте (V) |
|
14 |
X_port3 |
Значение интегральной функции от сигнала на порте (X) |
|
15 |
A_port3 |
Значение производной функции от сигнала на порте (A) |
Пример использования компонента
Модель массового насоса с задаваемой характеристикой Qm = f(dp) (PT1MPM)
Элемент моделирует насос, массовый расход которого зависит от перепада давления на портах в соответствии с заданной табличной зависимостью. Позволяет имитировать работу объёмных и динамических насосов с падающей или возрастающей характеристикой. Используется в пневматических и гидравлических системах для задания расхода, зависящего от нагрузки.
Изменение массового расхода при увеличении перепада давлений на портах с 0 до 150000 Па.
Начальные данные:
Схема тестирования:
Схема содержит массовый насос PT1MPM1, включённый между двумя граничными условиями PT1SPT1 и PT1SPT2 с начальным давлением 100000 Па и температурой 300 К. На одном из портов (или через дополнительный источник) создаётся возрастающее давление с помощью трапециевидного источника TrapeziumSource, что приводит к увеличению перепада давления на насосе от 0 до 150000 Па за 8 секунд. Массовый расход через насос измеряется датчиком PT01MF1 (Qm_pump), перепад давления — датчиком dp (Dp_pump). Характеристика насоса задана таблицей Qmdp: при перепаде 0 Па расход 0.04 кг/с, при 50000 Па — 0.035 кг/с, при 100000 Па — 0.025 кг/с, при 150000 Па — 0 кг/с.
Результат:
Значения величин расхода от перепада давления, заданные в параметрах модели, совпадают с полученными в расчёте. На графике Dp_pump показано линейное возрастание перепада давления от 0 до 150000 Па за 8 секунд, после чего давление стабилизируется. На графике Qm_pump показано изменение массового расхода: при увеличении перепада расход уменьшается в соответствии с заданной табличной зависимостью. В точках 50000 Па, 100000 Па и 150000 Па наблюдаются изломы, соответствующие узловым точкам таблицы Qmdp. При достижении перепада 150000 Па расход становится равным нулю.
Формула для массового расхода:
где \(f\) — табличная функция, задаваемая параметром Qmdp.
Схема теста
Рисунок 1 - Схема теста
Графики результатов теста
Рисунок 2 - Перепад давления Dp_pump
Рисунок 3 - Массовый расход Qm_pump