Гидравлическая поршневая камера

Переменный объем гидравлическая способность в цилиндрах

Библиотека

Гидравлические элементы

Описание

Примечание

Начиная в Релизе R2014a, можно задать жидкую сжимаемость непосредственно в гидромеханических блоках конвертера. MathWorks рекомендует, чтобы, вместо того, чтобы использовать блок Hydraulic Piston Chamber, соединенный с конвертером, вы использовали параметр Compressibility в диалоговом окне блока конвертера, потому что новый метод обеспечивает более точные результаты и также потому что блок Hydraulic Piston Chamber может быть удален в будущем релизе. Для получения дополнительной информации см. Информацию о релизах R2014a.

Сжимаемость жидкости моделей блока Hydraulic Piston Chamber в камере создается поршнем цилиндра. Жидкость считается смесью жидкости и небольшим количеством определенных, не растворила газ. Используйте этот блок вместе с блоком Translational Hydro-Mechanical Converter. Блок Hydraulic Piston Chamber учитывает только скорость потока жидкости, вызванную жидкой сжимаемостью. Жидкий объем, использованный, чтобы создать поршневую скорость, составляется в блоке Translational Hydro-Mechanical Converter.

Камера моделируется согласно следующим уравнениям (см. [1, 2]):

q=V0+A(x0+x·or)E·dpdt

E=El1+α(papa+p)1/n1+αpa1/nn·(pa+p)n+1nEl

где

qСкорость потока жидкости из-за жидкой сжимаемости
V 0Мертвый объем
AЭффективная поршневая область
x0 Поршневое исходное положение
xПоршневое смещение от исходного положения
orПоместите в камеру ориентацию относительно глобально присвоенного положительного направления. Если смещение в положительном направлении увеличивает объем камеры, or равняется 1. Если смещение в положительном направлении уменьшает объем камеры, or равняется –1.
EЖидкий объемный модуль
E lЧистый жидкий объемный модуль
pМанометрическое давление жидкости в камере
p αАтмосферное давление
αОтносительное газовое содержимое в атмосферном давлении, α = V G/VL
V GГазовый объем в атмосферном давлении
V LОбъем жидкости
nГазово-специфичное отношение тепла

Основная цель представления жидкости как смесь жидкости и газа состоит в том, чтобы ввести аппроксимированную модель кавитации, которая происходит в камере если перепады давления ниже жидкого уровня насыщенности пара. Как это замечено в графике ниже, объемный модуль смеси уменьшается как нуль подходов манометрического давления, таким образом значительно замедлив дальнейшее изменение давления. При манометрических давлениях далеко выше нуля, небольшое количество нерастворенного газа не имеет практически никакого эффекта на поведение системы.

Кавитация является по сути термодинамическим процессом, требуя фактора жидкостей нескольких-фаз, теплопередачи, и т.д., и как таковой не могут быть точно моделированы с программным обеспечением Simscape™. Но упрощенная версия, реализованная в блоке, достаточно хороша, чтобы сигнализировать, падает ли давление ниже опасного уровня, и предотвратить отказ вычисления, который обычно происходит при отрицательных давлениях.

Если давление падает ниже абсолютного вакуума (-101325 Па), остановки симуляции и сообщение об ошибке отображен.

Порт A является гидравлическим портом сохранения, сопоставленным с входным отверстием камеры. Порт P является портом физического сигнала, который управляет поршневым смещением.

Блок положительное направление от порта к контрольной точке. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она течет в камеру.

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.

Основные предположения и ограничения

  • Жидкая плотность остается постоянной.

  • Объем камеры не может быть меньше, чем мертвый объем.

  • Жидкость заполняет целый объем камеры.

Параметры

Piston area

Эффективная поршневая область. Значением по умолчанию является 5e-4 m^2.

Piston initial position

Начальное смещение поршня от цилиндрической прописной буквы. Значение по умолчанию 0.

Chamber orientation

Задает ориентацию камеры относительно глобально присвоенного положительного направления. Камера может быть установлена двумя различными способами, в зависимости от того, увеличивает ли поршневое движение в положительном направлении или уменьшает объем камеры. Если поршневое движение в положительном направлении уменьшает объем камеры, установите параметр на Positive displacement decreases volume. Значением по умолчанию является Positive displacement increases volume.

Chamber dead volume

Объем жидкости в камере в нулевом поршневом положении. Значением по умолчанию является 1e-4 m^3.

Specific heat ratio

Газово-специфичное отношение тепла. Значением по умолчанию является 1.4.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определенные типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием камеры.

P

Порт физического сигнала, который управляет поршневым смещением.

Ссылки

[1] Manring, N.D., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 2005

[2] Meritt, H.E., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1967

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | |

Представленный в R2009b

Документация Simscape
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте