Гидравлический аккумулятор с газом как сжимаемый носитель
Аккумуляторы
Этот блок моделирует заряженный газом аккумулятор. Аккумулятор состоит из предзаряженной газовой камеры и жидкой камеры. Жидкая камера соединяется с гидравлической системой. Камеры разделяются мочевым пузырем, поршнем или любым своего рода диафрагма.
Когда жидкое давление во входном отверстии аккумулятора становится больше, чем давление перед зарядом, жидкость вводит аккумулятор и сжимает газ, храня гидравлическую энергию. Уменьшение в жидком давлении заставляет газ распаковывать и разряжать сохраненную жидкость в систему.
Во время типичных операций давление в газовой камере равно давлению в жидкой камере. Однако, если давление во входном отверстии аккумулятора опускается ниже давления перед зарядом, газовая камера становится изолированной от системы. В этой ситуации жидкая камера пуста, и давление в газовой камере остается постоянным и равным давлению перед зарядом. Давление во входном отверстии аккумулятора зависит от гидравлической системы, с которой соединяется аккумулятор. Если давление в аккумуляторе вставило сборки до давления перед зарядом или выше, жидкость вводит аккумулятор снова.
Движение разделителя между жидкой камерой и газовой камерой ограничивается двумя жесткими остановками, которые ограничивают расширение и сокращение жидкого объема. Жидкий объем ограничивается, когда жидкая камера на полной мощности и когда жидкая камера пуста. Жесткие остановки моделируются с конечной жесткостью и затуханием. Это означает, что для жидкого объема возможно стать отрицательным или больше, чем жидкая способность камеры, в зависимости от значений коэффициента жесткости жесткой остановки и входного давления аккумулятора.
Схема представляет заряженный газом аккумулятор. Общий объем аккумулятора (V T) разделен на жидкую камеру слева и газовую камеру справа вертикальным разделителем. Расстояние между левой стороной и разделителем задает жидкий объем (V F). Расстояние между правой стороной и разделителем задает газовый объем (V T – V F). Жидкая способность камеры (V C) является меньше, чем общий объем аккумулятора (V T) так, чтобы газовый объем никогда не становился нулем.
Давление контакта жесткой остановки моделируется с термином жесткости и сроком затухания. Отношение давления газа и газового объема между текущим состоянием и состоянием перед зарядом дано политропным отношением с давлением, сбалансированным в разделителе:
где
| V T | Суммарный объем аккумулятора, включая жидкую камеру и газовую камеру |
| V F | Объем жидкости в аккумуляторе |
| V init | Начальный объем жидкости в аккумуляторе |
| V C | Жидкая способность камеры, различие между общим объемом аккумулятора и газовой камерой мертвый объем |
| Мертвый V | Мертвый объем газовой камеры, небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной с газом, когда жидкая камера на полной мощности |
| p F | Жидкое давление (прибор) в жидкой камере, которая равна давлению во входном отверстии аккумулятора |
| PR p | Давление (прибор) в газовой камере, когда жидкая камера пуста |
| p A | Атмосферное давление |
| p G | Давление газа (прибор) в газовой камере |
| HS p | Давление контакта жесткой остановки |
| K s | Коэффициент жесткости жесткой остановки |
| K d | Коэффициент затухания жесткой остановки |
| k | Отношение удельной теплоемкости (адиабатический индекс) |
| q F | Уровень потока жидкости в аккумулятор, который положителен если потоки жидкости в аккумулятор |
Скорость потока жидкости в аккумулятор является скоростью изменения жидкого объема:
В t = 0, начальным условием является V F = V init, где V init является значением, вы присваиваете параметру Initial fluid volume.
Блок Gas-Charged Accumulator не рассматривает загрузку на разделитель. Чтобы смоделировать дополнительные эффекты, такие как инерция разделителя и трение, можно создать заряженный газом аккумулятор как подсистему или составной компонент, подобный блок-схеме ниже.
Процесс в газовой камере принят, чтобы быть политропным.
Загружение на разделителе, таком как инерция или трение, не рассматривается.
Гидравлическое сопротивление входного отверстия не рассматривается.
Жидкая сжимаемость не рассматривается.
Суммарный объем аккумулятора включая жидкую камеру и газовую камеру. Это - сумма жидкой способности камеры и минимального газового объема. Значением по умолчанию является 8e-3 m^3.
Мертвый объем газовой камеры, небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной с газом, когда жидкая камера на полной мощности. Ненулевой объем необходим так, чтобы давление газа не становилось бесконечным, когда жидкая камера на полной мощности. Значением по умолчанию является 4e-5 m^3.
Давление (прибор) в газовой камере, когда жидкая камера пуста. Значением по умолчанию является 10e5 Pa.
Отношение удельной теплоемкости (адиабатический индекс). Чтобы составлять теплообмен, можно установить его на значение обычно между 1 и 2, в зависимости от свойств газа в газовой камере. Для сухого воздуха в 20°C, это значение 1 для изотермического процесса и 1.4 для адиабаты (и изэнтропическое) процесс. Значением по умолчанию является 1.4.
Коэффициент пропорциональности жесткой остановки связывается с давлением относительно жидкого объема, через который проникают в жесткую остановку. Жесткие остановки используются, чтобы ограничить жидкий объем между нулевой и жидкой способностью камеры. Значением по умолчанию является 1e10 Pa/m^3.
Коэффициент пропорциональности жесткой остановки связывается с давлением относительно скорости потока жидкости и жидкого объема, через который проникают в жесткую остановку. Жесткие остановки используются, чтобы ограничить жидкий объем между нулевой и жидкой способностью камеры. Значением по умолчанию является 1e10 Pa*s/m^6.
Объемный расход через порт аккумулятора в нуле времени. Программное обеспечение Simscape™ использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную по другому, низкому приоритету, переменным.
Объем жидкости в аккумуляторе в нуле времени. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную по другому, низкому приоритету, переменным.
Манометрическое давление в аккумуляторе в нуле времени. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную по другому, низкому приоритету, переменным.
Абсолютное давление среды. Значением по умолчанию является 101325 Pa.
Блок имеет один гидравлический порт сохранения, сопоставленный с входным отверстием аккумулятора.
Скорость потока жидкости положительна если потоки жидкости в аккумулятор.
