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Demo-复杂管路建模

教程内容

本教程旨在从初学者角度对Amesim帮助文档进行精讲,梳理逻辑和疑难点,以帮助更好地理解和入门。

软件版本:Amesim 2021.1

如下图所示,这是一段由直管、突变界面、90度弯头、渐扩管组成的管路,求给定压力和温度下的流动特性。通过这个案例,可以学习如何用Amesim自带的管道建模工具灵活创建复杂的多段管路

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管路建模工具

创建如图所示的模型

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主要模型是中间的TFMP00-1,点开它,在左侧有个蓝色的小图标,打开就是创建管路的工具。

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管道助手的界面很简单直观,主要可以创建直管、弯头、渐缩、渐扩、突变界面的弯头,需要注意的细节是双击元件,可以调整方向,如下图所示

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如果管路的直径设置错误,软件还会给出提示,比较智能。

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等效模型

建模工具只是简化了复杂管路的创建过程,它等价于如下图的模型。

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为了说明等价的过程,我们举一个例子说明,比如开始的2号管路,突然收缩的截面。

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等价于一个突缩界面元件和一个容积元件串联,参数是一模一样。

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运行仿真

结果显示出口的流量基本一致,说明两个模型完全等效。但是能看出来,下方模型的建模工作量更大,参数设置更复杂,也没有复杂的图形界面方便观察,更重要的是,如果管路参数设置错误,还不好直观排查。因此如果有这种复杂管路,建议使用管道建模工具创建模型。

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复杂程度切换

管路模型还提供了一个参数,可以控制建模工具创建的管路的复杂程度,有详细模式简化模式

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详细模式:所有管道元件(直管段、方向变化、直径变化)均单独考虑。沿管道的每个1段被建模为一个 R-C 元件,每个奇点(直径或方向变化)和管段均添加状态变量,用于表示其内部压力和温度。计算精度高,适合复杂管道局部分析,但是计算时间长,适合需要获取逐段压力、温度分布。

简化模式:计算全局压力损失系数,将整个管道视为单一模块,不单独考虑每个元件,精度稍低,但是计算时间快很多,适用于快速仿真,如系统初步设计阶段的压力损失估算、大规模管网整体性能评估。