GB/T 14513.3-2020 气动 使用可压缩流体元件的流量特性测定 第3部分:系统稳态流量特性的计算方法

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GB/T 14513.3-2020 气动 使用可压缩流体元件的流量特性测定 第3部分:系统稳态流量特性的计算方法部分内容预览:

7.4在给定的进口压力下计算管子或软管的流量特性

在给定的进口压力下,计算管子或软管的流量特性,如果系统中包含此类元件,采用以下步骤计 a)由式(20)计算声速流导初始值Cinit; b)由式(36)计算相应的理论最大质量流量

JG∕T 3028-1995 住宅厨房排烟道(qm) MAx =Cimipopc ·(36

(qm) MAx =Cipo Pe至

c) 按照6.6.3和6.6.4中所述过程,在给定的进口压力P。下计算塑塞质量流量9㎡及声速流 导C; d 按照6.7中所述过程,计算临界背压比b和亚声速指数m。参见图C.9。

7.5计算声速流导C(步骤1)

由式(37)计算系统的声速流导,即各元件声速流导C,的总和:

7.6计算开启压力Ap。(步骤2)

由式(38)计算系统的开启压力,即各元件开启压力△p。的最小值: Ap。=min(Apel,Ape2,"",Ape,",Ap)

7.7.1计算亚声速流数据

为了确定系统的临界背压比6和亚声速指数m,按照以下步骤为系统的亚声速流区域建立质量 和压力比数据: a)由式(39)确定所有并联元件的最小临界背压比:

7.7.2计算流量特性参数b和m

用最小二乘法计算临界背压比b和亚声速指数m:

将7.7.1中得到的压力比(),(),…,(),…,bmm以及先前确定的C和Ap。代人 b) 当qm平方的总和E为最小可能值时,确定6和m。参数qm是质量流量qmcal和质量流

A.1.1本例中使用的系统如图A.1所示。

图A.1本例中使用的系统

A.1.2根据5.3.2.2中的质量流量qm计算管子的流量特性Cpipe和bpipe。管子的几何尺寸参数见表 A.1。

据5.3.2.2中的质量流量qm计算管子的流量特性Cpipe和bpipe。管子的几何尺寸参数见表

表A.1单个元件的流量特性

A.1.3表A.2列出了6.2中给定的压缩空气参数。

表A2压缩空气参数、单位和值

.1.4按照步骤1,由式(19)计算系统的开启压力

按照步骤2,由式(20)计算管子声速流导的初始值

A.2计算声速流导C(步骤3)

qm

如果的当前值不满足式(A.6)的条件[式(27)中出现负平方根」,减小n的值直到满足条件(直 1的滞止压力有实数解)。由式(A.7)计算下游滞止压力:

对于元件2,其上游压力就是元件1的出口滞止压力式(25),i21

元件2是管子。首先,由式(10)计算进口温度的动力黏度!

获得管子的流量特性参数,由式(9)计算雷诺数, ,由式(12)计算brie:

m < Cpepo P12 /左

mCpipePop12 (A.10

如果n的当前值不满足式(A,10)的条件[式(27)中出现负平方根」,减小n的值直到满足条件(直 的滞止压力有实数解)。由式(A,11)计算下游静压力[式(27)]:

p 22 = p12b pipe + P12 CpipePo p 12 1

由式(28)计算管子的下游滞止压力力22

上游压力是元件2的出口压力式(25),=3]:

qm

式(A.14)中的条件可以用“IF”函数确定测试步的流量比是否太高。如果太高,式(27)中会出现 方根。为了避免这种情况,“IF”函数可通过编程来推进n值,直到满足式(A.14),由式(A.15)计算 静压力:

由式(A.16)计算系统的最终压力:

p23 =P13bs +[1 D13

P力23 ..*.....*...(A.16)

A.2.3表A.3给出了当串联系统的最终压力p:有实数解时n的最大值为0.7583。 A.2.4由式(23)计算得到的最大亚声速质量流量为0.014555kg/s。由式(A.17)计算声速流导C

A.2.5振荡法计算最大亚声速质量流量

采用与表A.3中相同的数据,从起始值n=1.0开始,以0.1的步长降低的值,直到最终出口滞止 压力的值为实数(见表A.4)。然后以0.05的步长增加n的值(或更多),直到出口滞止压力值不是实 数。然后以一系列较小的步长减小的值,继续该振荡过程直到出口滞止压力的值为实数,并且7(至 少4位小数)为最大可能值。这种振荡方法的最后一步可以通过连续改变的值在电子表格的一行中 执行,如表A.4所示

A.3b和m的计算图解(步骤4)

闸明。 如表A.5所示,系统最终压力的计算过程与A.2.2中相同,通过表3给定的16个流量比βi值由 式(A.18)计算质量流量值:

T14513.32020/ISO63

表A.6当P.=0.6MPa时计算系统的流量特性

图A.2按照6.7.1计算得到的质量流量与按照6.7.2当p。=0.6MPa时 系统特性的计算结果之间的对比

A.4不同进口压力下的

A.4.1同样的计算过程也可应用于进口压力为1.0MPa的情况。表A.7给出了流量特性的计算。 A.4.2图A.3显示了两个进口压力下系统流导曲线之间的不同。这是因为在管子中的摩擦损失(取决 于雷诺数)不同

系统在进口压力分别为1.0MPa和0.6MPa时

表A.7当p.=1.0MPa时计算系统的流量特

附录B (资料性附录) 并联系统的计算实例

本例中使用的排气回路! 的规格。减压阀和每个并联支路的 游之间的管道应该足够大 口压力相同

图B.1排气回路图解

本条提供了一些关于排气支路尺寸的补充说明。图B.2为典型的支路结构,表B.1显示了四个不 同支路(支路A到支路D)的计算结果

B.3.2压力分布和估计值

表B.2给出了图B.2 对成本的计算结果。图B. 交的评估值的比值

表B.2压力分布和估计值

压力是根据第6章计算的

图B.4与支路A相比较的评估值的比值

B.3.3不合理的尺寸

支路D提供了与支路A儿乎相同的传输功率。与支路A相比,阀的声速流导C从5.9dm"/(s·b 到0.8dm/(s·bar),喷嘴的直径从4mm减小到1.2mm。喷嘴的进口压力保持在463kPa的高 虽然支路D实现与支路A几乎相同的排气性能,但系统的成本降低约50%,空气消耗量降低 。支路D是最优尺寸的典型例子,其成本最低且性能最优

C.1串联系统的计算程序

图C.1阐明了在6.4到6.8中的计算程序。 图C.2~图C.7阐明了应用于不同子程序的计算程序。

图C.1阐明了在6.4到6.8中的计算程序 图C.2~图C.7阐明了应用于不同子程序的计算

图C.1串联系统的计算流程示意图

图C.5子程序3流程示意图:按照5.3.2.2使用摩擦因数入(取决于雷诺数) 计算管子或软管的流量参数

C.2并联系统的计算程序

图C.8阐明了7.4~7.7的计算程序。 图C.9阐明了在图C.8中应用的计算子程序6

子程序5流程示意图:按照6.7.1计算系统的亚】

图C.8并联系统的计算程序流程图

T14513.32020/ISO63

图C.9子程序6流程示意图:按照7.4使用摩擦因数2(取决于雷诺数)计算管子或 软管在上游压力为P。时的流量参数

附录D (资料性附录) 流量特性未按ISO6358表达的元件

0.1.1本附录提供了流量特性未按ISO6358表达的元件和管道的补充信息,这些元件包括 a)由几何尺寸定义的管子(见D.2); b 流量特性由直管等效长度表示的截止阀和连接件(见D.3); c)流量特性由其他流量参数表示的阀(见D.4)。 0.1.2表D.1给出了表1未列出的其他符号

).2由几何尺寸定义的管子(见5.3.2)

D.2.1.1给定长度L和内径d的管子的流量特性可以由5.3.2.2或5.2.2.3中规定的方法计算 D.2.1.2 D.2.2给出了管子的实际尺寸。 D.2.1.3 D.2.3解释了式(4)~式(7)是如何从分析中得出的。 36

D.2.1.4D.2.4说明了式(13)~式(18)适用于空气的理由。

D.2.4说明了式(13)~式(18)适用于空气的理日

D.2.2树脂管的尺寸允许偏差

签来自ISO14743:2004。表格的最后一列给出了 根据外径和壁厚公差充许的内孔截面积充许偏差。 树脂管的声速流导与内孔截面积成正比,如果由内 径确定流量特性,这种评值应该以这个范围内的结果分布为前提

2树脂管的尺寸和公差

D.2.3流量特性由摩擦因数(取决于雷诺数)表达

D.2.3.1使用流量系数

D.2.3.1.1流量系数α与元件的出口几何面利

DB62∕T 3025-2018 钢结构工程施工工艺规程1流量系数α与元件的出口几何面积(S,)相关

中: S,一一元件的进口几何面积; S2一元件的出口几何面积。 D.2.3.1.2流量系数α的优点是具有加法性。这意味着可由全局流量系数α表征由i个元件串联构成 的系统的特性,由流量系数α;表征元件i的特性,它们之间的关系见式(D.2):

注:式(D.1)和式((D.2)来自EN1267:2012

注:式(D.1)和式(D.2)来自EN1267:2012

........................D.2

D.2.3.1.3可以定义两个流量参数

=1+ (+1) (+1)

D.2.3.1.4通过参数A和S,质量流量也可以由分别与上游和下游静压(ps和ps)相关的式(D.5)和式 (D.6)近似表达: 在亚声速流状态下(△力JT∕T 712-2008 路面防滑涂料

在亚声速流状态下(A.

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