Постоянная камера объема с 3 портами (TL)

Поместите в камеру с тремя портами и зафиксированным объемом тепловой жидкости

  • Библиотека:
  • Simscape / Библиотека Основы / Тепловая Жидкость / Элементы

Описание

Блок Constant Volume Chamber (TL) моделирует накопление массы и энергии в камере, содержащей фиксированный объем тепловой жидкости. Камера имеет три входных отверстия, маркировал A, B и C, через который может течь жидкость. Жидкий объем может обмениваться теплом с тепловой сетью, например, одно представление среды камеры, через тепловой порт маркировало H.

Масса жидкости в камере меняется в зависимости от плотности, свойство, которое в тепловой жидкости обычно является функцией давления и температуры. Жидкость входит, когда давление в восходящем направлении входного отверстия повышается выше этого в камере и выходит, когда градиент давления инвертируется. Эффект в модели состоит в том, чтобы часто сглаживать внезапные изменения в давлении, во многом как электрический конденсатор делает с напряжением.

Сопротивление потока между каждым входным отверстием и внутренней частью камеры принято, чтобы быть незначительным. Давление во внутренней части поэтому равно этому во входных отверстиях. Точно так же тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью камеры принято, чтобы быть незначительным. Температура во внутренней части равна этому в тепловом порте.

Массовый баланс

Масса может ввести и выйти из камеры через порты A, B, и C. Объем камеры фиксируется, но сжимаемость жидкости означает, что ее масса может измениться с давлением и температурой. Уровень массового накопления в камере должен точно равняться массовым скоростям потока жидкости в через порты A, B, и C:

(1βdpdtαdTdt)ρV=m˙A+m˙B+m˙C,

где левая сторона является уровнем массового накопления и:

  • p является давлением.

  • T является температурой.

  • β является изотермическим объемным модулем.

  • ɑ является изобарным тепловым коэффициентом расширения.

  • m˙ массовая скорость потока жидкости.

Энергетический баланс

Энергия может ввести и выйти из камеры двумя способами: с потоком жидкости через порты A, B, и C, и с тепловым потоком через порт H. Никакие работа не сделаны на или жидкостью в камере. Уровень энергетического накопления во внутреннем жидком объеме должен затем равняться сумме энергетических скоростей потока жидкости в через порты A, B, C, и H:

[(hβTαρ)dpdt+(cphα)dTdt]ρV=ϕA+ϕB+ϕC+QH,

где левая сторона является уровнем энергетического накопления и:

  • h является энтальпией.

  • ρ является плотностью.

  • c p является удельной теплоемкостью.

  • V является объемом камеры.

  • ϕ является энергетической скоростью потока жидкости.

  • Q является уровнем теплового потока.

Баланс импульса

Перепад давления из-за вязкого трения между отдельными портами и внутренней частью камеры принят, чтобы быть незначительным. Сила тяжести проигнорирована, как другие массовые силы. Давление во внутреннем жидком объеме должно затем равняться этому в порте A, порте B и порте C:

p=pA=pB=pC.

Предположения

  • Камера имеет фиксированный объем жидкости.

  • Сопротивление потока между входным отверстием и внутренней частью камеры незначительно.

  • Тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью камеры незначительно.

  • Кинетическая энергия жидкости в камере незначительна.

Порты

Сохранение

развернуть все

Открытие, посредством которого жидкость может ввести и выйти из камеры.

Открытие, посредством которого жидкость может ввести и выйти из камеры.

Открытие, посредством которого жидкость может ввести и выйти из камеры.

Интерфейс, через который жидкость в камере обменивается теплом с тепловой сетью.

Параметры

развернуть все

Вкладка параметров

Объем жидкости в камере. Этот объем является постоянным во время симуляции.

Вставьте область, нормальную к направлению потока.

Вставьте область, нормальную к направлению потока.

Вставьте область, нормальную к направлению потока.

Вкладка переменных

Давление в камере в начале симуляции.

Температура в камере в начале симуляции.

Внутренняя энергия на единицу массы жидкости в камере в начале симуляции.

Жидкая плотность в камере в начале симуляции.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте