Управляемый источник объемного расхода (MA)

Сгенерируйте изменяющийся во времени объемный расход

Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Сырой Воздух / Источники

Описание

Блок Controlled Volumetric Flow Rate Source (MA) представляет идеальный механический источник энергии в сырой воздушной сети. Объемным расходом управляет входной физический сигнал в порте V. Источник может поддержать заданный объемный расход независимо от перепада давления. Нет никакого сопротивления потока и никакого теплообмена со средой. Положительный объемный расход заставляет сырой воздух вытекать из порта A к порту B.

Уравнения, описывающие источник, используют эти символы.

c _p	Удельная теплоемкость в постоянном давлении
h	Определенная энтальпия
h _t	Определенная общая энтальпия
$\dot{m}$	Массовая скорость потока жидкости (скорость потока жидкости, сопоставленная с портом, положительна, когда это течет в блок),
p	Давление
ρ	Плотность
R	Определенная газовая константа
s	Определенная энтропия
T	Температура
Φ _{работает}	Степень, поставленная сырому воздушному потоку через источник

Индексы A и B указывают на соответствующий порт.

Массовый баланс:

$\begin{array}{l} {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = 0 \\ {\dot{m}}_{w A} + {\dot{m}}_{w B} = 0 \\ {\dot{m}}_{g A} + {\dot{m}}_{g B} = 0 \end{array}$

Энергетический баланс:

$Φ_{A} + Φ_{B} + Φ_{w o r k} = 0$

Если источник не выполняет никакие, работают (параметр Power added устанавливается на None), то $Φ_{w o r k} = 0$ .

Если источник является изэнтропическим (параметр Power added устанавливается на Isentropic power), то

$Φ_{w o r k} = {\dot{m}}_{A} (h_{t B} - h_{t A})$

где

$\begin{array}{l} h_{t A} = h_{A} + \frac{}{12} {(\frac{{\dot{m}}_{A}}{ρ_{A} S_{A}})}^{2} \\ h_{t B} = h_{B} + \frac{}{12} {(\frac{{\dot{m}}_{B}}{ρ_{B} S_{B}})}^{2} \end{array}$

Специфичные для смеси энтальпии, h = h (T _A) и h _B = h (T _B), ограничиваются изэнтропическим отношением, то есть, в энтропии нет никакого изменения:

$\int_{T_{A}}^{T_{B}} \frac{1}{T} d h (T) = R \ln (\frac{p_{B}}{p_{A}})$

Количество, заданное входным сигналом источника,

${\dot{m}}_{A} = = {\begin{array}{l} ρ_{B} {\dot{V}}_{s p e c i f i e d} & для {\dot{V}}_{s p e c i f i e d} \geq 0 \\ ρ_{A} {\dot{V}}_{s p e c i f i e d} & для {\dot{V}}_{s p e c i f i e d} < 0 \end{array}$

Переменные

Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в блоке Property Inspector). Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных и Начальные условия для Блоков с Конечным Сырым Воздушным Объемом.

Предположения и ограничения

Нет никаких необратимых потерь, ни теплообмена со средой.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`V` Управляющий сигнал объемного расхода, m^3/s
физический сигнал

Введите физический сигнал, который задает объемный расход сырого воздуха через источник.

Сохранение

развернуть все

`A` Источник вставляется
сырой воздух

Сырой воздушный порт сохранения. Положительный объемный расход заставляет сырой воздух вытекать из порта A к порту B.

`B` Исходный выход
сырой воздух

Параметры

развернуть все

`Power added` — Выберите, выполняет ли источник, работают
`Isentropic power` (значение по умолчанию) | `None`

Выберите, выполняет ли источник, работают над сырым воздушным потоком:

Isentropic power — Источник выполняет изэнтропическую работу над сырым воздухом, чтобы поддержать заданную массовую скорость потока жидкости, независимо от перепада давления. Используйте эту опцию, чтобы представлять идеализированный насос или компрессор и правильно составлять энергетический ввод и вывод, особенно в системах с обратной связью.
'none' Источник не выполняет никакие, работают над потоком, ни добавляющая ни удаляющая степень, независимо от массовой скорости потока жидкости, произведенной источником. Используйте эту опцию, чтобы настроить желаемое условие потока в восходящем направлении системы, не влияя на температуру потока.

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте A
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

Область, нормальная, чтобы течь путь в порте A.

`Cross-sectional area at port B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

Область, нормальная, чтобы течь путь в порте B.

Образцовые примеры

Медицинский вентилятор с моделью легкого

Моделирует положительное давление медицинская система вентилятора. Предварительно установленная скорость потока жидкости предоставляется пациенту. Легкие моделируются с Переводным Механическим Конвертером (MA), который преобразовывает сырое давление воздуха в переводное движение. Путем установки Интерфейсной площади поперечного сечения на единицу смещение в механической переводной сети становится прокси для объема, сила становится прокси для давления, коэффициент упругости становится прокси для дыхательной диэлектрической емкости, и коэффициент затухания становится прокси для дыхательного сопротивления.

Открытая модель

Документация

Управляемый источник объемного расхода (MA)

Описание

Переменные

Предположения и ограничения

Порты

Входной параметр

`V` Управляющий сигнал объемного расхода, m^3/s
физический сигнал

Сохранение

`A` Источник вставляется
сырой воздух

`B` Исходный выход
сырой воздух

Параметры

`Power added` — Выберите, выполняет ли источник, работают
`Isentropic power` (значение по умолчанию) | `None`

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте A
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

`Cross-sectional area at port B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

Образцовые примеры

Медицинский вентилятор с моделью легкого

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2018a

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Управляемый источник объемного расхода (MA)

Описание

Переменные

Предположения и ограничения

Порты

Входной параметр

V Управляющий сигнал объемного расхода, m^3/s физический сигнал

Сохранение

A Источник вставляется сырой воздух

B Исходный выход сырой воздух

Параметры

Power added — Выберите, выполняет ли источник, работают Isentropic power (значение по умолчанию) | None

Cross-sectional area at port A — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте A 0.01 m^2 (значение по умолчанию)

Cross-sectional area at port B — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте B 0.01 m^2 (значение по умолчанию)

Образцовые примеры

Медицинский вентилятор с моделью легкого

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2018a

Документация Simscape

Поддержка

`V` Управляющий сигнал объемного расхода, m^3/s
физический сигнал

`A` Источник вставляется
сырой воздух

`B` Исходный выход
сырой воздух

`Power added` — Выберите, выполняет ли источник, работают
`Isentropic power` (значение по умолчанию) | `None`

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте A
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

`Cross-sectional area at port B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в порте B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

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