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:
где
| V F | Объем жидкости в аккумуляторе |
| V init | Начальный объем жидкости в аккумуляторе |
| V C | Емкость камеры с жидкостью |
| p F | Давление во входе аккумулятора (прибор) |
| PR p | Предварительно загрузите давление (прибор) |
| K spr | Коэффициент усиления Spring |
| p макс. | Давление должно было полностью заполнить аккумулятор |
| p spr | Давление разрабатывается к пружине |
| HS p | Контактное давление жесткого упора |
| K s | Коэффициент жесткости жесткого упора |
| K d | Коэффициент затухания жесткого упора |
| q F | Уровень потока жидкости в аккумулятор, который положителен если потоки жидкости в аккумулятор |
Скорость потока жидкости в аккумулятор равна скорости изменения объема камеры с жидкостью:
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-3м^3.- Preload pressure (gauge)
Давление пружины (абсолютное), когда камера с жидкостью пуста. Значением по умолчанию является
10e5Па.- Pressure at full capacity (gauge)
Давление пружины (абсолютное), когда камера с жидкостью полностью заполнена. Значением по умолчанию является
30e5Па.- 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
1e10Па/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
1e10Pa*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
Highприоритизировать 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
Highприоритизировать 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
Highприоритизировать 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.