Заряженный газом аккумулятор (TL)

Герметичный тепловой жидкий контейнер со сжатым газовым зарядом

Библиотека

Тепловая Liquid/Tanks & Accumulators

Описание

Блок Gas-Charged Accumulator (TL) моделирует герметичный тепловой жидкий контейнер со сжатым газовым зарядом. Аккумулятор состоит из тепловой жидкости и газовых камер, разделенных герметичной и изолированной диафрагмой.

Схематичный аккумулятор

Если входное давление больше, чем газовое давление заряда, жидкие увеличения объема камеры, сжимая газовую камеру. Если входное давление ниже, чем газовое давление заряда, жидкие уменьшения объема камеры, распаковывая газовую камеру.

Жесткие остановки ограничивают движение диафрагмы, когда жидкая камера на полной мощности и когда жидкая камера пуста. Соответствие жесткой остановки моделируется в течение сил демпфера и пружины. Если заданная пружинная жесткость является низкой, жидкий объем может на мгновение упасть ниже нуля или повыситься выше способности.

Поместите в камеру объемы

Жидкий объем камеры является различием между общим объемом аккумулятора и объемом газовой камеры:

$V_{L} = V_{T} - V_{G},$

где:

V _L является жидким объемом камеры.
V _T является общим объемом аккумулятора.
V _G является объемом газовой камеры.

Поместите в камеру объемы

Жидкая способность камеры является различием между общим объемом аккумулятора и мертвым объемом газа в аккумуляторе на полную мощность:

$V_{C} = V_{T} - V_{D e a d},$

где:

V _C является жидкой способностью камеры.
_{Мертвый} V является мертвым объемом газа на полную мощность.

Давление газовой камеры и объем следуют из состояний перед зарядом, как описано политропным уравнением

$p_{G} V_{G}^{k} = p_{p r} V_{T}^{k},$

где:

p _G является давлением газовой камеры, в установленный срок продвигаются.
V _G является объемом газовой камеры, в установленный срок продвигаются.
_PR p является давлением газовой камеры перед зарядом, когда жидкая камера пуста.
V _T является общим жидким объемом камеры.
k является политропным индексом.

Массовый баланс

Массовое уравнение сохранения в жидкой камере

$V_{L} ρ_{L} (\frac{1}{β_{L}} \frac{d p_{L}}{d t} - α_{L} \frac{d T_{L}}{d t}) + ρ_{L} \frac{d V_{L}}{d t} = {\dot{m}}_{A},$

где:

ρ _L является тепловой жидкой плотностью.
β _L является изотермическим объемным модулем.
α _L является изобарным тепловым коэффициентом расширения.
p _L является тепловым жидким давлением.
T _L является тепловой жидкой температурой.
${\dot{m}}_{A}$ тепловая жидкая массовая скорость потока жидкости в аккумулятор через порт A.

Изменение времени жидкого объема камеры дано условным уравнением

$\frac{d V_{L}}{d t} = {\begin{array}{l} \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)} + K_{s} + K_{d} {\dot{m}}^{+} / ρ_{L}}, & V_{L} \geq V_{C} \\ \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)} + K_{s} - K_{d} {\dot{m}}^{-} / ρ_{L}}, & V_{L} \leq 0 \\ \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)}}, & Еще \end{array},$

где:

K _s является коэффициентом жесткости жесткой остановки.
K _d является коэффициентом затухания жесткой остановки.
${\dot{m}}^{+}$ массовая скорость потока жидкости в жидкую камеру, когда диафрагма аккумулятора связывается с главной жесткой остановкой:

${\dot{m}}^{+} = {\begin{array}{l} \dot{m}, & \dot{m} > 0 \\ 0, & Еще \end{array},$
${\dot{m}}^{-}$ массовая скорость потока жидкости от жидкой камеры, когда диафрагма аккумулятора связывается с нижней жесткой остановкой:

${\dot{m}}^{-} = {\begin{array}{l} \dot{m}, & \dot{m} < 0 \\ 0, & Еще \end{array},$

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме аккумулятора

$p_{L} = p_{G} + p_{H S},$

где:

_HS p является давлением контакта жесткой остановки:

$p_{H S} = {\begin{array}{l} (V_{L} - V_{C}) (K_{s} + K_{d} {\dot{m}}^{+} / ρ), & V_{L} \geq V_{C} \\ V_{L} (K_{s} - K_{d} {\dot{m}}^{-} / ρ), & V_{L} \leq 0 \\ 0, & Еще \end{array},$

Энергетический баланс

Уравнение энергосбережения в жидком объеме камеры

$\frac{d}{d t} (ρ_{L} u_{L} V_{L}) = ϕ_{A} + ϕ_{H},$

где:

u _L является тепловой жидкой определенной внутренней энергией.
Φ _A является энергетической скоростью потока жидкости в жидкую камеру через входное отверстие аккумулятора.
Φ _H является тепловой энергетической скоростью потока жидкости в жидкую камеру через стену аккумулятора.

Предположения и ограничения

Сжатие газовой камеры обработано как политропный процесс.
Загрузка диафрагмы проигнорирована.
Жидкая инерция проигнорирована.

Параметры

Вкладка параметров

Total accumulator volume: Объединенный жидкий и газовый объем в аккумуляторе. Значением по умолчанию является 8e-3 m^3.
Minimum gas volume: Объем газа остатка в аккумуляторе в полностью заполненном состоянии. Значением по умолчанию является 4e-5 m^3.
Precharge pressure: Начальный газ заряжает давление. Жидкость вводит аккумулятор, если входное давление выше, чем давление перед зарядом. Значением по умолчанию является 0 манометрическое давление MPa.
Specific heat ratio: Отношение газовой удельной теплоемкости в постоянном давлении к этому в постоянном объеме. Значением по умолчанию является 1.4.
Hard-stop stiffness coefficient: Коэффициент жесткости верхних и нижних жестких остановок аккумулятора. Жесткие остановки ограничивают движение диафрагмы между нулем и максимальным жидким уровнем камеры. Коэффициент жесткости составляет укрепляющий фрагмент сил контакта жесткой остановки. Значением по умолчанию является 1e4 MPa/m^3.
Hard-stop damping coefficient: Затухание коэффициентов верхних и нижних жестких остановок аккумулятора. Жесткие остановки ограничивают движение диафрагмы между нулем и максимальным жидким уровнем камеры. Коэффициенты затухания составляют диссипативный фрагмент сил контакта жесткой остановки. Значением по умолчанию является 1e4 s*MPa/m^6.
Cross-sectional area at port A: Площадь поперечного сечения потока в аккумуляторе вставляется. Значением по умолчанию является 0.01 m^2.

Вкладка переменных

Volume of liquid: Объем тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.005 m^3.
Mass of liquid: Масса тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 5 kg.
Pressure of liquid volume: Давление в тепловой жидкой камере в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.101325 MPa.
Temperature of liquid volume: Температура в тепловой жидкой камере в начале симуляции. Значением по умолчанию является 293.15 K.

Порты

— Тепловой жидкий порт, представляющий аккумулятор, вставляется
Теплопередача представления порта H — Thermal между жидкостью и средой через стену аккумулятора

Документация

Заряженный газом аккумулятор (TL)

Библиотека

Описание

Поместите в камеру объемы

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Предположения и ограничения

Параметры

Вкладка параметров

Вкладка переменных

Порты

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2016a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Заряженный газом аккумулятор (TL)

Библиотека

Описание

Поместите в камеру объемы

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Предположения и ограничения

Параметры

Вкладка параметров

Вкладка переменных

Порты

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2016a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.