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:
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.
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:
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:
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
Параметры
Расширенные возможности
Смотрите также
Постоянная камера объема с 2 портами (TL) | Постоянная камера объема (TL) | Водохранилище (TL)