Spring-Loaded Accumulator

Гидравлический аккумулятор с пружиной, используемой в аккумулировании энергии

Библиотека

Аккумуляторы

Описание

Этот блок моделирует пружинный гидравлический жидкий аккумулятор. Аккумулятор состоит из предварительно загруженной пружины и камеры с жидкостью. Жидкая камера соединяется с гидравлической системой.

Когда жидкое давление во входе аккумулятора становится больше, чем давление предварительной нагрузки, жидкость вводит аккумулятор и сжимает пружину, храня энергию жидкости. Уменьшение в жидком давлении заставляет пружину распаковывать и разряжать сохраненную жидкость в систему.

Во время типичных операций пружинное давление равно давлению в камере с жидкостью. Однако, если давление во входе аккумулятора опускается ниже давления предварительной нагрузки, пружина становится изолированной от системы. В этой ситуации камера с жидкостью пуста, и пружинное давление остается постоянным и равным давлению предварительной нагрузки, в то время как давление во входе аккумулятора зависит от гидравлической системы, с которой соединяется аккумулятор. Если давление в аккумуляторе вставило сборки до давления предварительной нагрузки или выше, жидкость вводит аккумулятор снова.

Движение пружины ограничивается двумя жесткими упорами, которые ограничивают расширение и сокращение объема жидкости. Объем жидкости ограничивается, когда камера с жидкостью полностью заполнена и когда камера с жидкостью пуста. Жесткие упоры моделируются с конечной жесткостью и затуханием. Это означает, что для объема жидкости возможно стать отрицательным или больше, чем емкость камеры с жидкостью, в зависимости от значений коэффициента жесткости жесткого упора и входного давления аккумулятора.

Схема представляет пружинный аккумулятор. Камера с жидкостью слева, и пружина справа. Расстояние между левой стороной и пружина задает объем жидкости (V F).

Давление, при котором происходит контакт диафрагмы с ограничителем моделируется терминами жесткости и демпфирования. Пружина аккумулятора принята, чтобы иметь линейное соотношение между пружинным давлением и объемом жидкости с давлением, сбалансированным в конце пружины:

psprppr=KsprVF

pF=pspr+pHS

Kspr=pmax pprVC

pHS={KS(VFVC)+KdqF+(VFVC)если VFVCKSVFKdqFVFесли VF00в противном случае

qF+={qFесли qF00в противном случае

qF={qFесли qF00в противном случае

где

V FОбъем жидкости в аккумуляторе
V initНачальный объем жидкости в аккумуляторе
V CЕмкость камеры с жидкостью
p FДавление во входе аккумулятора (прибор)
PR pПредварительно загрузите давление (прибор)
K sprКоэффициент усиления Spring
p макс.Давление должно было полностью заполнить аккумулятор
p sprДавление разрабатывается к пружине
HS pКонтактное давление жесткого упора
K sКоэффициент жесткости жесткого упора
K dКоэффициент затухания жесткого упора
q FУровень потока жидкости в аккумулятор, который положителен если потоки жидкости в аккумулятор

Скорость потока жидкости в аккумулятор равна скорости изменения объема камеры с жидкостью:

qF=dVFdt

В t = 0, начальным условием является V F = V init, где V init является значением, вы присваиваете параметру Initial fluid volume.

Блок Spring-Loaded Accumulator не рассматривает загрузку на диафрагму. Чтобы смоделировать дополнительные эффекты, такие как инерция диафрагмы и трение, можно создать пружинный аккумулятор как подсистему или составной компонент, похожий на блок-схему ниже.

Основные допущения и ограничения

  • Пружина аккумулятора принята, чтобы быть, ведут себя линейно.

  • Загружение на диафрагме, такой как инерция или трение, не рассматривается.

  • Гидравлическое сопротивление входного отверстия не учитывается.

  • Сжимаемость жидкости не учитывается.

Параметры

Вкладка параметров

Fluid chamber capacity

Количество жидкости, которую может содержать аккумулятор. Значением по умолчанию является 8e-3 м^3.

Preload pressure (gauge)

Давление пружины (абсолютное), когда камера с жидкостью пуста. Значением по умолчанию является 10e5 Па.

Pressure at full capacity (gauge)

Давление пружины (абсолютное), когда камера с жидкостью полностью заполнена. Значением по умолчанию является 30e5 Па.

Hard-stop stiffness coefficient

Коэффициент пропорциональности контактного давления жесткого упора относительно объема жидкости, проникшего в жесткий упор. Жесткие упоры используются, чтобы ограничить объем жидкости от нуля до максимальной емкости камеры жидкости. Значением по умолчанию является 1e10 Па/м^3.

Hard-stop damping coefficient

Коэффициент пропорциональности контактного давления жесткого упора относительно расхода и объема жидкости, проникшего в жесткий упор. Жесткие упоры используются, чтобы ограничить объем жидкости от нуля до максимальной емкости камеры жидкости. Значением по умолчанию является 1e10 Pa*s/m^6.

Вкладка переменных

Accumulator flow rate

Объемный расход через порт аккумулятора в начальный момент времени. Программное обеспечение Simscape™ использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную над другими.

Volume of fluid

Объем жидкости в аккумуляторе в начальный момент времени. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную над другими.

Pressure of liquid volume

Абсолютное давление в аккумуляторе в начальный момент времени. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную над другими.

Порты

Блок имеет один гидравлический порт состояния, сопоставленный с входным отверстием аккумулятора.

Скорость потока жидкости положительна если потоки жидкости в аккумулятор.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введен в R2006a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте