DistributivePipe_CR_RC-分布式CR…RC管道
1) 模型路径
TYHydraulics.Pipes.DistributivePipe_CR_RC
2) 图标设计
DistributivePipe_CR_RC模型图
3) 功能描述
DistributivePipe_CR_RC考虑容性和阻性分布式管路是一种适用于较长或者中等长度的液压管模型，模型基于雷诺数和相对粗糙度的摩擦系数来考虑管道的稳态摩擦，通过使用有效体积模量来考虑流体的可压缩性和管道/软管壁随压力的膨胀, 模型有N个内压状态变量和N+1个流量变量，如下图所示:
其中L是管道的总长度，V是管道的总体积。其中参数pM_start设置与管道节点n相关，为初始化参数，可进入表格设置各节点初始值，默认为n节点处初始值为0Pa。
该模型形状为圆形管路，参数定义为管道直径和长度，管壁类型包括刚性管壁和普通管壁，通过设置以下来定义管壁柔性：
- 刚性管壁：无参数设置；
- 普通管壁：根据管壁的厚度和材料的杨氏模量计算管壁体积模量。
4) 基本假设
该管道模型不考虑流体的惯性；
5) 模型接口
接口 | 变量 | 范围/单位 | 数据维度 | 数据类型 | 描述 |
port_A | p | bar | [1] | Real | 接口压力 |
q | L/min | [1] | Real | 接口流量 | |
port_B | p | bar | [1] | Real | 接口压力 |
q | L/min | [1] | Real | 接口流量 |
6) 模型参数
tab参数 | group参数 | 参数名称 | 默认值 | 单位 | 参数描述 |
常规 | 参数 | pM_start | fill(0.0, n) | Pa | 中间节点压力初始值设置 |
介质选择 | Medium | 高级油液模型 | / | 油液模型选择 | |
模式选择 | Type | "普通管路" | - | 刚性管路：管道截面积不变；普通管路：管道容积随压力变化 | |
基本参数 | n | 5 | - | 管道内部节点个数(大于等于2) | |
d | 25 | mm | 管路直径 | ||
length | 1 | m | 管道长度 | ||
roughness | 1e-5 | - | 管壁相对粗糙度=绝对粗糙度/管道水力直径 | ||
thick | 10 | mm | 管壁厚 | ||
E | 2.06e6 | bar | 杨氏模量,根据管道材料选择：钢：2.06e6；铝：7e5；软管:5e3-1e5 | ||
管路倾斜 | Mode | "定义倾角" | / | 定义倾角；定义两侧位置高度 | |
theta | 0 | deg | 管道和水平面夹角 | ||
h_A | 0 | m | 接口A中心处位置高度 | ||
h_B | 0 | m | 接口B中心处位置高度 |
7) 模型变量
变量类型 | 变量名称 | 单位 | 类型 | 描述 |
结果变量 | pM[n] | bar | Real | 中间节点压力 |
pE | bar | Real | A口容腔压力 | |
pEout | bar | Real | B口容腔压力 | |
qM [n+1] | l/min | Real | 阻性管道中体积流量 | |
area | m2 | Real | 管道流通面积 | |
Veff | m3 | Real | 有效容积 | |
q | l/min | Real | 体积流量 | |
pA | bar | Real | A口压力 | |
pB | bar | Real | B口压力 | |
areap | m² | Real | 随压力变化的通流面积 | |
dhp | mm | Real | 随压力变化的水力直径 | |
flv | m/s | Real | 液体流速 | |
Re | / | Real | 雷诺系数 | |
ff | / | Real | 摩擦系数 | |
中间变量 (隐藏处理) | QM [n] | l/min | Real | 中间容腔内流量 |
QE | l/min | Real | 末端容腔内流量 | |
QEout | l/min | Real | 末端容腔内流量 | |
ri | mm | Real | 管道内半径 | |
ro | mm | Real | 管道外半径 | |
h | J/kg | Real | 比焓 | |
| 1/bar | Real | 管壁可压缩性 | |
| bar | Real | 管道体积模量 | |
| bar | Real | 等效体积模量 | |
ac | / | Real | 管道流通面积修正系数 | |
grav | / | Real | 重力影响因数 | |
Tup | K | Real | 入口油液温度 | |
pup | bar | Real | 入口压力 |
8) 参数设置
1) 通过参数Medium进行油液类型选择，在油路相通的系统中只需要选择一次，可以通过液压接口进行传递，不需要在每个组件中都进行选择。
2) 参数Type可以选择管路类型，刚性管路的管道截面积不变；普通管路的管道容积随压力变化；普通管路需要设置管路的壁厚和管壁材料的杨氏模量，刚性管路则不需要设置；
3) 管壁相对粗糙度roughness为管壁绝对粗糙度（凹凸不平的平均高度）与管道水力直径的比值；
4) 管道内部节点个数通过参数n进行设置，其值应当大于等于2；各节点的初始压力可以通过参数pM_start用插值表进行设置；
5) 通过参数Mode选择定义管路倾斜角度的方式，若Mode="定义倾角"则直接设置参数theta，其中0-90deg范围内时接口B位于第一象限；若Mode= "定义高度" 则设置参数h_A和h_B来定义两侧的位置高度，其中两侧高度差值需要小于等于管道长度length。
9) 模型原理
管道内部流体流动原理，得到主要计算公式如下所示:
(注:可将分布式管道利用节点划分为几段式CR管道和一段C管道，下述相对应的下角标根据实际情况进行更换，且只列出C和R管道计算公式)
容性管道
1) 管道流通面积
2) 管道壁可压缩性
管道内半径
管道外半径
管壁可压缩性
注:式中v为泊松比取值0.3。
3) 管壁弹性模量
4) 有效弹性模量
5) 质量守恒方程
6) 有效体积
普通管路
刚性管路
阻性管道
1) 管道流通面积
2) 水力直径
3) 雷诺数
4) 管道面积修正系数
注:式中v为泊松比取值0.3。
5) 重力项
其中角度theta可以直接设置参数值，也可以由两侧高度计算得到，具体如下：
6) 流速
附：ff摩擦系数通过下表读取：
7) 体积流量
式中，
nu | 油液运动粘度 |
ρ | 油液密度 |
g | 重力加速度，一般取9.81 |
| 油液体积模量 |
dp | 两端压差 |
10) 参考文献
无