近期有个同学提到一个问题,他在Amesim中做管网建模的时候,发现管路元件都是设置管路直径、管路长度等等信息,不知道如何在管网建模中,体现各个管路在高度方向上的变化。我们知道,管网系统中如果要分析每个地方的静压,管路所处的整个高度差必须被考虑进去。
我们设想一个如下场景,管路入口在低处记为A,管路出口在高处记为B。管路首先保持水平流动10m,然后以45℃的角度向上流动40m距离后,又改为水平流动10m。请使用Amesim对此场景开展建模分析。
对上述场景建模是非常容易的。主要利用三段管路完成建模,我们设置进口为质量流量边界,然后查看进口A和出口B的压力,如果模型建立正确,则进出口必然存在高度带来的压力差。
在上述模型中,我们设置管路的直径均为100mm,长度按照10m、40m、10m来设置,入口流量设置为1L/min,工质为纯净水。
其中,管路在高度行程上的变化,主要是由管路的角度来定义的,以下图为例进行说明。在Amesim中的管路参数有一个角度,该角度的正弦值乘管路长度,就是该管路进出口的高度差。管路元件port2比port1高则设置为正值,反之设置为负值,以此来实现整个管网中不同位置的管路压力分析。
在上述管路中,由于出口B接油箱,则表压为0,模型计算结果中入口压力为275079pa。简单计算,高度差为L×sin(45°)=28.284m,纯净水密度为1000kg/m3,则入口压力应为1000×9.8×28.284=277185pa,与仿真结果十分接近,表明我们的建模方法和参数设置均是正确的。之所以有一点点差异,是因为仿真模型的管路和弯头考虑了摩擦阻力,因此要稍微大一点。
通过本篇文章,可以看到过程十分简单,但是大家平常不太留意它的妙用,希望本篇文章能帮助到大家。