Опорожнение бака

Истечение газа осуществляется через небольшие отверстия или через выпускную систему. Расчет такой задачи может занимать большое количество времени. Это объясняется тем, что в проточной области возникают волны сжатия и разрежения. Звуковые и сверхзвуковые волны распространяются в проточной области. Чтобы моделировать перемещение волны, для численного интегрирования дифференциальных уравнений программе приходится использовать малые шаги по времени. Во многих случаях характерное время процесса опорожнения te существенно превышает характерное время движения волны сжатия/разрежения tw: te >> tw. При этом условии глобальные параметры газа внутри бака меняются слабо по сравнению с динамическими параметрами газа. Таким образом, процесс опорожнения может считаться квазистационарным.

Такой процесс опорожнения можно рассчитать с помощью CADFLO как нестационарную задачу. Однако для ее расчета может потребоваться длительное время. Однако для оценки параметров газа внутри бака в зависимости от времени можно использовать Калькулятор в CADFLO. Этот инструмент позволяет вычислить параметры газа внутри бака в зависимости от времени с учетом заданных начальных значений параметров и коэффициента расхода. Коэффициент расхода может быть вычислен как отношение действительного (полученного в результате расчета) массового расхода к идеальному массовому расходу, соответствующему эффективной площади проходного сечения выпускной системы. Для определения идеального массового расхода требуются значения давления и температуры внутри бака. Рекомендуется следующий метод решения задач опорожнения: выполняйте анализ в CADFLO, пока не образуется струя вытекающего газа. Затем вычислите коэффициент расхода с помощью параметров газа, полученных в результате расчета с помощью CADFLO. Наконец, определите параметры газа, используя газодинамический Калькулятор в CADFLO.