- Информация о материале
- Категория: Используемые математические модели
Смешивание среды в канале (воды/пара) происходит аналогичным методом как и в случае перемешивании входящих потоков в узеле, однако в случае с каналом в модели смешивания присутствует ограничивающий объем канала.
Это аналогично как и при случае смешивании жидкости в баке, модель которой была протестирована ранее.
Для канала также соблюдается баланс энтальпий, так например если в канале была жидкость более низкой температуры (низкой энтальпии), при поступлении в канал жидкости с иной энтальпией рассчитывается плотность среды в канале, плотность поступающей среды, вычисляется средняя плотность, и балансная энтальпия, посредством которой далее идет расчет параметров среды такие как температура, вязкость которые необходимы для вычисления сопротивления движения среды в канале, и в конечном итоге расхода среды через канал.
Как можно видеть из приложенной модельной схемы, на входе в канал среда (вода в данном случае) имеет температуру 90 °С при расчетном расходе, согласно математической модели движения среды в канале, с учетом смешивания на некотором моменте моделирования на выходе из канала температура равна 20.42 °С.
В последующем, когда теплоноситель втекающий в канал вытеснит существующий, с учетом перемешивания температура на выходе будет равна температуре поступающего теплоносителя.
Отдельно стоит отметить тот факт что изменения параметров теплоносителя в процессе расчетного моделирования с применением ПС "ПРОГАТРОН" влечет вычисление новых параметров среды в канале и перерасчет расхода через канал при заданных граничных условиях.
- Информация о материале
- Категория: Используемые математические модели
Узел - элемент расчетной схемы служащий для соединения различных элементов в узловой точке.
Узел может использоваться как как точка соединения нескольких каналов, так и местом соединения каналов схемы к ее элементам, например к бакам.
Для граничных узлов, задаются граничные условия, такие как температура, давление, расход в зависимости от типа граничного условия.
Математическая модель построена таким образом что при "итерационном схождении" для всех внутренних узлов связи выполняется условие баланса dG=0.
В данном примере показано что из узлов находящихся в левой части расчетной схемы вытекает среда, объединившись в центральном узле попадает в граничных узел расположен справа.
Для моделирования перемешивания применяется баланс энтальпий входящих в узел потоков в соответствии с их массовым расходом.
- Информация о материале
- Категория: Используемые математические модели
Ниже приведены список формул используемый для моделирования течения жидкости в гидравлическом канале постоянного сечения.
Для определения типа течения выполняется расчет коэффициента Рейнольдса:
Далее происходит вычисление местного сопротивления канала:
В зависимости от типа течения (ламинарное турбулентное) вычисляется коэффициент гидравлического трения:
Вычисляется перепад давлений на канале, с учетом высотных отметок канала:
Окончательное значение расхода через канал имеет вид:
Где:
Gkan - массовый расход среды через канал;
μkan - коэффициент согласования реального и теоретического расходов;
λkan - коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси) канала;
Lkan - длина канала;
dkan - гидравлический диаметр канала;
ζmestn - сумма коэффициентов местных сопротивлений в канале;
Fkan - площадь проходного сечения канала;
dP - перепад полного давления рабочей среды в канале;
dH - Разность высот входа и выхода канала;
nkan - внутренняя шероховатость канала;
g - ускорение свободного падения.
При начале расчетного моделирования вычисляется объем среды в канале исходя из его геометрических размеров.
Исходные данные для свойств канала в ПС ПРОГАТРОН задаются следующей таблицей:
Вносить изменения в параметры канала (название канала, длина, шероховатость, диаметр и пр.) допускается непосредственно при расчетном моделировании объекта в режиме реального времени.
