EBSILON®Professional Online Dokumentation
Objekte (Komponenten, Leitungen, ...) / Komponenten-Objekte - Allgemeines und Gruppen / Drosseln, Ventile, Rohrleitungen / Bauteil 2: Drossel
In diesem Thema
Bauteil 2: Drossel
In diesem Thema
Komponenten bearbeiten

Bauteil 2: Drossel

Vorgaben

Leitungsanschlüsse

   

1

Mediumeintritt

2

Mediumaustritt

3

Regeleingang für Druckabfall (als P)

 

Allgemeines       Vorgabewerte       Verwendete Physik       Bauteilform       Beispiel 

Allgemeines

 

Bauteil 2 wird verwendet, um einen definierten Druckverlust in einer Leitung zu modellieren. Falls gleichzeitig auch ein Wärmeverlust modelliert werden soll, kann das Bauteil 13 (Rohrleitung) verwendet werden.

Im Auslegungsfall ist der Druckverlust DP12RN anzugeben, wahlweise absolut oder relativ als Anteil des Eintrittsdrucks.

Analog zur Rohrleitung (Bauteil 13) wurde auch bei der Drossel ein Flag FDP eingeführt. Da hier jedoch keine geometrische Berechnung implementiert ist, besteht hier lediglich die Auswahl zwischen

Bezugsgrößen auf Nominalwerte:

Mit FDP12RN  wird festgelegt, wie der Druckverlust berechnet wird. Es ist zu beachten, dass bei der Berechnung des Druckabfalls auch der Wert von FVOL berücksichtigt wird.

Teillastfaktor DPDPN für den Druckverlust

  • Dieser ergibt sich nach dem Bernoulli-Gesetz (FVOL=1) zu           DPDPN = V1V1N  * M1M1N²
  • bei inkompressiblen Flüssigkeiten (FVOL=0) ist                             DPDPN = M1M1N²
  • bei konstantem Druckverlust (FVOL=2)                                          DPDPN = 1

Für FVOL=0 wird der Term V1V1N  vernachlässigt (bzw. auf 1,0 gesetzt).
Für FVOL=2 werden die beiden Terme M1M1N² und V1V1N vernachlässigt (beide jeweils auf 1,0 gesetzt).

Die Standardeinstellung ist FDPN=1, was auch die physikalisch sinnvollste Variante ist.

Diese Optionen werden bei vielen anderen Bauteilen auf die gleiche Art genutzt.

 

Konvergenztuning (DPDPNMAX):

Zur Verbesserung der Konvergenz kann der Druckabfall bei den Bauteilen 2 (Drossel) und 13 (Rohrleitung) auf das Doppelte bis  Zehnfache des Nominalwertes begrenzt werden - auch während der Iteration. Dazu wird der Teillastfaktor DPDPN (s. u.) herangezogen.

Die Grenze ist über einen Vorgabewert DPDPNMAX einstellbar (dieser Parameter konnte ursprünglich eine beliebige Zahl sein).

Wenn diese Begrenzung bis zum Ende der Iteration bestehen bleibt, ist das Bauteil offensichtlich im falschen Lastpunkt ausgelegt worden. In diesem Fall wird eine Warnung ausgegeben. Zur Verbesserung der Konvergenz kann der Druckabfall beim Bauteil 13 (Rohrleitung)  durch DPDPNMAX auf das Doppelte bis  Zehnfache des Nominalwertes begrenzt werden.

Überschreitet der berechnete Druckabfall das DPDPNMAX-fache des Nominalwertes, wird er auf diesen Wert begrenzt und es erfolgt eine Warnung. Um diese zu vermeiden, sollte ein anderer Auslegungspunkt für das Bauteil gewählt werden.

Schalter FERRP :

Es war bei diesem Bauteil möglich, einen negativen Druckverlust vorzugeben oder – im Modus P2-Vorgabe – den Austrittsdruck höher als den Eintrittsdruck vorzugeben, ohne dass eine Fehlermeldung generiert wurde.
Dadurch konnten diese Bauteile auch in speziellen logischen Konstruktionen verwendet werden. Da beim üblichen Gebrauch der Bauteile dies jedoch physikalisch nicht möglich ist, wurde ein Schalter FERRP implementiert, mit dem eingestellt werden kann, ob in diesem Fall ein Fehler, eine Warnung, ein Kommentar oder nichts ausgegeben werden soll.

Die Standardeinstellung für FERRP ist Warnung, so dass alte Schaltungen weiterhin ohne Fehlermeldung rechnen. Der Anwender kann dann im Einzelfall entscheiden, ob er diese Warnung entfernen möchte, oder ob tatsächlich ein Fehler vorliegt.

 

Auch hier wird FMODE=-1 für „lokales Design“ verwendet.

 

Logikeingang (Anschluss-Nr. 3) zur Steuerung von Komponenteneigenschaften

(siehe dazu auch : Objekte bearbeiten  --> Anschlüsse)

Um Komponenteneigenschaften wie Wirkungsgrade oder Wärmeübergangskoeffizienten (Variationsgröße) von außen zugänglich zu machen (für Regelung oder Validierung), ist es möglich, den entsprechenden Wert als indizierten Messwert (Vorgabewert FIND) auf einer Hilfsleitung zu platzieren. Im Bauteil muss dann derselbe Index als Vorgabewert IPS eingetragen werden. 

Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Wert auf eine Logikleitung zu platzieren, die direkt an Anschluss 3 angeschlossen ist (siehe dazu FVALDP=2, Variationsgröße: DPN, Dimension: Druck). Der Vorteil besteht darin, dass die Zuordnung grafisch sichtbar ist und dadurch Fehler (zum Beispiel beim Kopieren) vermieden werden.

Die Aktivierung dieser Logikleitung kann auch vom Berechnungsmodus abhängig gemacht werden. Dadurch kann dieses Feature auch für Auslegungen verwendet, ohne dass ständig manuell umgeschaltet werden muss. Hierfür gibt es beim Schalter FVALDP die Einstellungen

Diese Option steht auch für andere Bauteile  wie 6, 8, 13, 18, 19, 23, 24 und 94 zur Verfügung.

Ergänzung - Ergebniswerte: 

Die Druckverluste werden als Ergebniswerte ausgewiesen:

Diese Ergebniswerte erleichtern auch die Identifikation von Druckverlusten.

 

Vorgabewerte

FMODE

Schalter für den Berechnungsmodus Auslegung/Teillast bzw. Design / Off-Design
Ausdruck      

=0: wie global im Modell
=1: lokale Teillast, d.h. immer Teillastberechnungsmodus, auch bei anderer globaler Auslegung
=-1: lokale Auslegung, d.h. immer Designberechnungsmodus, auch bei anderer globaler Auslegung

FDP

Schalter für Vorgabe des Auslegungsdruckverlustes

Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

Ausdruck      

= 0: durch Vorgabewert DPN

=-1: keine Berechnung des  Druckverlusts ; P2-Vorgabe von außen

FDP12RN

 

 

Schalter für die Art der Vorgabe des Druckverlustes

Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

Ausdruck      

=1: als absoluter Druckverlust
     Druckverlust= DP12RN * DPDPN

=2: als relativer Druckverlust, 
      Druckverlust = P1 * DP12RN * DPDPN

=3: als relativer Druckverlust zum Design Druckverlust = DP12RN * P1N * DPDPN

=4: als relativer Druckverlust (einfach) 
      Druckverlust = DP12RN * P1 in allen Lastfällen

FVALDP

Validierung des Druckabfalls                

Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

Ausdruck  

=0: DP12RN verwendet, ohne Validierung
=1: (Veraltet) Durch IPS bezeichnete Pseudomessstelle verwendet statt DPN (validierbar)
=2: DP12RN auf Regeleingang 3 (Druck) gegeben
=4: Druck auf Regeleingang 3 verwendet im Design, Vorgabewert DP12RN in Off-Design
=5: Vorgabewert DP12RN verwendet im Design, Druck auf Regeleingang 3 in Off-Design
DP12RN

Nenndruckverlust [je nach Wert von FDPN entweder absolut oder relativ zu P1]

IPS

Index für Pseudomessstelle

FVOL

Schalter für die Berechnung des Teillastfaktors DPDPN für den Druckabfall ( Berücksichtigung des spezifischen Volumens auf die Druckverlustberechnung)
Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)
Ausdruck  

=0: Ohne Volumeneinfluss:    DPDPN = (M1/M1N)²
=1: Mit Volumeneinfluss:       DPDPN = (M1/M1N)² * V1/V1N
=2: Konstanter Wert (lastunabhängig):   DPDPN = 1.0

DPDPNMAX

Hohe Teillast-Druckverluste begrenzen

Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)
Ausdruck  

(Teillastfaktor DPDPN für Druckverlust beschränken auf (Eingabe); Wert >= 1 siehe dazu oben unter "DPDPNMAX"; (Bei Werten < 1 wird eine Warnung ausgegeben! Ein Wert <1 würde bedeuten, dass man im Offdesign-Modus die Auslegungsdaten nicht mehr reproduzieren kann.)

Auswahl:

DPDPNMAX=2: Strenge Begrenzung (der Druckverlust wird auf das Doppelte des Nominalwertes begrenzt)

DPDPNMAX=10: Moderate Begrenzung (der Druckverlust wird auf das 10-fache des Nominalwertes begrenzt)

FADAPT

Schalter für die Verwendung des Adaptionspolynoms bzw. der Adaptationsfunktion - überschreibt für 1, 2, -1, -2 die in FDPN vorgegebene Methode

Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)
Ausdruck  

=0: nicht verwendet und nicht ausgewertet
=1: Korrekturfaktor für Druckverlust [DP = DP12RN * DPDPN * Wert von ADAPT]
=2: Berechnung des Druckverlusts [DP = DP12RN * Wert von ADAPT]
=1000: nicht verwendet, aber ADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)

= -1: Korrektur für Druckverlust [DP = DP12RN * DPDPN * Wert von EADAPT]
= -2: Berechnung des Druckverlusts [DP = DP12RN * Wert von EADAPT]
= -1000: nicht verwendet, aber EADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)

EADAPT

Anpassungsfunktion (Eingabe)

FERRP

Schalter für die Meldung, wenn P2 > P1
Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)
Ausdruck  

=0: Keine Meldung
=1: Kommentar
=2: Warnung
=3: Fehler

M1N          

Massenstrom (nominal)

V1N          

Spezifisches Volumen am Drossel-Eintritt (nominal)

P1N          

Eintritts-Druck (nominal)

Die blau markierten Werte sind Referenzgrößen für Teillastberechnungen.

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen

Verwendete Physik

Gleichungen

Alle Betriebsfälle
 

Falls   GLOBAL = Nennlast   , dann {

        Falls FDP12RN= 1, dann DPX = DP12RN 

        Falls FDP12RN= 2, dann DPX = DP12RN * P1

        }

M1R = M1/M1N

falls FVOL = 0  , dann     F = M1R²

falls FVOL = 1  , dann     F = M1R² * (V1/V1N)

falls GLOBAL = Nennlast , dann F= 1.0

DP  = DPX * F

P2  = P1 - DP                                              (1)

H2  = H1                                                      (2)

T2  = f(P2,H2)

M2  = M1                                                    (3)

Q2  = Q1

NCV2 = NCV1 

  

Bauteilform

Form 1

Form 2

Beispiel

Klicken Sie hier >> Bauteil 2 Demo << um ein Beispiel zu laden.

Siehe auch
Drosseln, Ventile, Rohrleitungen

 

 

Copyright Iqony Solutions GmbH 2025 Erstellt am 19.03.2025

Impressum Disclaimer