Гидравлическая способность переменного объема со сжимаемой жидкостью
Гидравлические элементы
Сжимаемость жидкости моделей блока Variable Hydraulic Chamber в переменных камерах объема. Жидкость считается смесью жидкости и небольшим количеством определенных, не растворила газ. Используйте этот блок вместе с блоком Translational Hydro-Mechanical Converter.
Блок Variable Hydraulic 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]):
где
| q | Скорость потока жидкости из-за жидкой сжимаемости |
| V 0 | Начальный объем жидкости в камере |
| V | Поместите в камеру изменение объема, обеспеченное через порт V |
| E | Жидкий объемный модуль |
| E l | Чистый жидкий объемный модуль |
| p | Манометрическое давление жидкости в камере |
| p α | Атмосферное давление |
| α | Относительное газовое содержимое в атмосферном давлении, α = V G/VL |
| V G | Газовый объем в атмосферном давлении |
| V L | Объем жидкости |
| n | Газово-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.
Для получения информации о том, как воспроизвести этот график, смотрите Постоянный Объем Гидравлическая Камера.
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 V является портом физического сигнала, который обеспечивает изменение объема камеры.
Блок положительное направление от порта к контрольной точке. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она течет в камеру.
Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных.
Жидкая плотность остается постоянной.
Объем камеры не может быть меньше, чем мертвый объем.
Жидкость заполняет целый объем камеры.
Минимальный объем жидкости в камере. Значением по умолчанию является 1e-4 m^3.
Газово-специфичное отношение тепла. Значением по умолчанию является 1.4.
Параметры, определенные типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием камеры.
VПорт физического сигнала, который обеспечивает изменение объема камеры.
[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