Корпус

Герметичный жидкий контейнер с переменным уровнем жидкости

  • Библиотека:
  • Simscape / Жидкости / Гидравлика (Изотермическая) / Блоки Низкого Давления

Описание

Блок Tank моделирует герметичный жидкий контейнер с переменным уровнем жидкости. Корпус имеет дополнительное количество портов в пределах от один - три с каждым номером, соответствующим варианту блока. Герметизация корпуса фиксируется независимо от изменений в жидком объеме или уровне жидкости. Корпус вентилируется, если герметизация обнуляется — установка, соответствующая внутреннему давлению, равному атмосферному давлению.

Порты корпуса и повышения порта

Блок составляет различия в повышении порта. Гидростатическое давление вычисляется отдельно для каждого порта от повышения порта и уровня жидкости. Гидростатическое давление добавляет к герметизации корпуса — увеличение давления порта, когда уровень жидкости повышается. Блок считает также для незначительного падения давления в портах из-за фильтров, подборов кривой и других локальных сопротивлений потока. Чтобы модулировать эти потери, блок обеспечивает коэффициент падения давления для каждого порта.

Изменение количества портов

Чтобы изменить количество портов в корпусе, необходимо изменить активный вариант блока. Можно сделать это из контекстно-зависимого меню блока. Щелкните правой кнопкой по блоку, чтобы открыть меню и выбрать Simscape> Block choices, чтобы просмотреть или изменить активный вариант блока. Различные опции включают:

  • One inlet (значение по умолчанию) — Представляет один гидравлический порт сохранения, T.

  • Two inlets — Представляет гидравлические порты A и B сохранения.

  • Three inlets — Представляет гидравлические порты A сохранения, B и C.

Порт A в Two inlets и вариантах Three inlets является прямой заменой порта T в варианте One inlet.

Глубина порта и уровень жидкости

Порт T в варианте One inlet — или порт A, его замена в Two inlets и варианты Three inlets — по умолчанию расположен в нижней части корпуса. Глубина этого порта относительно верхней части жидкого объема равна уровню жидкости — высота жидкого объема:

yT/A=H,

где:

  • y T/A является глубиной порта T или A.

  • H является уровнем жидкости в корпусе.

Порты B и C в Two inlets и вариантах Three inlets приняты, чтобы быть расположенными выше порта A. Глубины этих портов каждый вычисляются как различие между уровнем жидкости и повышением порта выше порта A:

yB=HHAB,

и

yC=HHAC,

где:

  • y B и y C являются глубинами портов B и C.

  • AB H и AC H являются повышениями портов B и C выше порта A.

Уровень жидкости, H, вычисляется во время симуляции из мгновенного жидкого объема. Это вычисление зависит от установки Tank volume parameterization. Если параметризация установлена в Constant cross-sectional area (настройка по умолчанию), уровень жидкости:

H=VS,

где:

  • V является мгновенным жидким объемом в корпусе.

  • S является внутренней площадью поперечного сечения корпуса, заданного в параметре Tank cross-section area.

Если Tank volume parameterization установлен в Tabulated data — Volume vs. level, уровень жидкости вычисляется интерполяцией или экстраполяцией сведенных в таблицу данных об уровне жидкости, заданных как функция жидкого объема:

H=f(V)

Мгновенный жидкий объем меняется в зависимости от объемных расходов через представленные порты. Этот объем увеличивается, если сумма всех скоростей потока жидкости положительна. Скорость потока жидкости положительна, если направлено от порта до внутренней части корпуса, то есть, если жидкость вводит корпус. Скорость изменения жидкого объема задана как:

dVdt=iqi,

где q i - скорость потока жидкости в корпус через порт, обозначенный iT/A, B или C.

Скорость потока жидкости и перепад давления

Объемный расход через порт является функцией перепада давления от того порта до внутренней части корпуса. Скорость потока жидкости положительна, если перепад давления положителен — то есть, если давление выше в порте, чем в корпусе — и отрицательно в противном случае:

qi=Ai2KiρΔpi(Δpi2+pCr,i2)1/4,

где:

  • A i - внутренняя площадь поперечного сечения порта, обозначенного i (T/A, B или C):

    Ai=πdi24,

    с d i как внутренний диаметр порта.

  • K i - коэффициент падения давления, заданный для порта.

  • ρ является гидравлической жидкой плотностью.

  • Δpi является перепадом давления от порта до внутренней части корпуса.

  • p Cr, i - критическое давление, при котором поток через порт переключается между пластинчатым и бурным.

Критическое давление в порте вычисляется из критического числа Рейнольдса, внутренне устанавливается в значение 15, и от диаметра соответствующего порта. Критическое давление модулируется коэффициентом падения давления, заданным для порта — с этим параметром, служащим усилением для критического давления:

pCr,i=Kiρ2(РеCrνdi),

где:

  • Re Cr является критическим числом Рейнольдса.

  • ν (ню) является гидравлической жидкой динамической вязкостью.

  • d i - внутренний диаметр порта, обозначенного i.

Перепад давления от порта до внутренней части корпуса вычисляется из заданного значения Pressurization, гидростатического давления и давления в порте:

Δpi=pport,i(ppress+pelev,i),

где:

  • Порт p, i - давление в порте, обозначенном i.

  • Нажатие p является заданным корпусом значение Pressurization.

  • Подъемник p, i - гидростатическое давление в порте.

Гидростатическое давление в порте является функцией повышения порта выше нижней части корпуса (нуль для порта T/A):

pelev,i=ρgyi,

где

  • g является значением гравитационного ускорения при среднем повышении системы.

  • y i - повышение порта, обозначенного i относительно нижней части порта.

Генерация кода C/C++

Этот блок поддерживает генерацию кода для задач симуляции в реальном времени. Определенные блоки и настройки блока могут более подойти для симуляции на устройстве в реальном времени. Для предложений о том, как улучшать производительность симуляции в реальном времени, используйте Simulink® Performance Advisor (Simulink). Предложения включают способы уменьшать сложность модели и уменьшить числовую жесткость.

Выберите Analysis> Performance Tools> Performance Advisor в панели меню Simulink, чтобы открыть Советника по вопросам Производительности. Установите параметр Activity на Execute real-time application, чтобы просмотреть предложения, характерные для производительности симуляции в реальном времени. Расширьте узел Real-Time в области просмотра в виде дерева, чтобы выбрать проверки производительности, характерные для продуктов Simscape™.

Порты

Вывод

развернуть все

Выходной порт физического сигнала, сообщая об объеме жидкости в корпусе.

Сохранение

развернуть все

Гидравлический (изотермическая жидкость) сохранение порта, представляющего корпус, вставляется.

Зависимости

Этот порт активен, когда вариант блока находится в настройке по умолчанию One inlet. Можно изменить варианты блока от блока контекстно-зависимое меню. Щелкните правой кнопкой по блоку, чтобы открыть меню и выбрать Simscape> Block choices.

Гидравлический (изотермическая жидкость) сохранение порта, представляющего одно из нескольких входных отверстий корпуса.

Зависимости

Этот порт активен, когда вариант блока установлен в Two inlets или Three inlets. Можно изменить варианты блока от блока контекстно-зависимое меню. Щелкните правой кнопкой по блоку, чтобы открыть меню и выбрать Simscape> Block choices.

Гидравлический (изотермическая жидкость) сохранение порта, представляющего одно из нескольких входных отверстий корпуса.

Зависимости

Этот порт активен, когда вариант блока установлен в Two inlets или Three inlets. Можно изменить варианты блока от блока контекстно-зависимое меню. Щелкните правой кнопкой по блоку, чтобы открыть меню и выбрать Simscape> Block choices.

Гидравлический (изотермическая жидкость) сохранение порта, представляющего одно из нескольких входных отверстий корпуса.

Зависимости

Этот порт активен, когда вариант блока установлен в Three inlets. Можно изменить варианты блока от блока контекстно-зависимое меню. Щелкните правой кнопкой по блоку, чтобы открыть меню и выбрать Simscape> Block choices.

Параметры

развернуть все

Вкладка параметров

Манометрическое давление объема корпуса. Давление корпуса считается постоянное в этом значении во время симуляции. Значение по умолчанию, 0 Pa, соответствует вентилируемому корпусу — тот, внутреннее давление которого равно атмосферному давлению системы.

Выбор параметризации для объема корпуса. Выберите Constant cross-sectional area, чтобы вычислить объем корпуса из переменного уровня жидкости и постоянной площади поперечного сечения. Выберите Tabulated data — volume vs. level, чтобы вычислить объем корпуса интерполяцией или экстраполяцией сведенных в таблицу данных по жидкому объему на дискретных уровнях жидкости.

Область поперечного сечения корпуса, принятой константы в позволенной области значений уровней жидкости. Блок использует этот параметр, чтобы вычислить объем жидкости в корпусе.

Массив жидких объемов для 1D интерполяционной таблицы раньше вычислял уровень жидкости корпуса. Массив должен увеличиться слева направо, но интервалы между значениями элемента массива не должны быть универсальными. Должно быть по крайней мере два элемента для интерполяции Linear и три элемента для интерполяции Smooth.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметр Tank volume parameterization устанавливается на Tabulated data — volume vs. level.

Массив уровней жидкости, соответствующих заданным открытиям отверстия. Число элементов в массиве должно совпадать с числом элементов в параметре Opening vector.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметр Tank volume parameterization устанавливается на Tabulated data — volume vs. level.

Метод вычислительных значений в сведенной в таблицу области значений данных. Метод Linear соединяет смежные точки данных с прямой линией или поверхностные сегменты с обычно прерывистым наклоном на контурах сегмента. Поверхностные сегменты используются в 2D интерполяционной таблице, заданной в параметризации модели Pressure-flow characteristic.

Метод Smooth заменяет прямые сегменты на кривые версии, которые имеют непрерывный наклон везде в сведенной в таблицу области значений данных. Сегменты формируют ровную линию или поверхность, проходящую через все сведенные в таблицу точки данных без разрывов в характеристике производных первого порядка метода интерполяции Linear.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметр Tank volume parameterization устанавливается на Tabulated data — Volume vs. level.

Метод вычислительных значений за пределами сведенной в таблицу области значений данных. Метод Linear расширяет линейный сегмент, чертивший между последними двумя точками данных в каждом конце области значений данных, исходящей с постоянным склоном.

Метод Nearest расширяет последнюю точку данных в каждом конце области значений данных, исходящей как горизонтальная строка с постоянным значением.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметр Tank volume parameterization устанавливается на Tabulated data — Volume vs. level.

Диаметр корпуса вставляется. Корпус имеет один порт, когда этот параметр представлен.

Зависимости

Этот параметр активен, когда вариант блока установлен в One inlet.

Диаметр порта A корпуса/B/C.

Зависимости

Этот параметр активен, когда вариант блока установлен в Two inlets или Three inlets.

Эмпирический коэффициент раньше составлял падение давления во входном отверстии корпуса. Этот параметр должен быть больше, чем нуль. Блок имеет один порт, когда этот параметр представлен.

Зависимости

Этот параметр активен, когда вариант блока установлен в One inlet.

Эмпирический коэффициент раньше составлял падение давления в порте A/B/C. Этот параметр должен быть больше, чем нуль.

Зависимости

Этот параметр активен, когда вариант блока установлен в Two inlets или Three inlets.

Повышение порта B/C выше порта A. Блок использует этот параметр, чтобы составлять различия в повышении порта.

Зависимости

Этот параметр активен, когда вариант блока установлен в Two inlets или Three inlets.

Гравитационное ускорение, постоянное при среднем повышении гидравлической системы. Изменения на гравитационном ускорении приняты незначительные по высоте системы.

Самый низкий уровень жидкости позволен во время симуляции. Блок инициировал симуляцию, предупреждающую, если уровень жидкости падает ниже заданного значения.

Режим предупреждения симуляции для недопустимых уровней жидкости в корпусе. Выберите Warning, который будет уведомлен, когда уровень жидкости упадет ниже минимального заданного значения.

Вкладка переменных

Объем жидкости в корпусе 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.

Высота жидкого объема в корпусе 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.

Расширенные возможности

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

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте