Tank (TL)

Тепловой жидкий контейнер с переменным объемом жидкости

Библиотека

Тепловая Liquid/Tanks & Accumulators

Описание

Блок Tank (TL) моделирует тепловой жидкий контейнер с переменным объемом жидкости. Абсолютное давление объема жидкости бака принято постоянное и равное значению, заданному в диалоговом окне блока. В особом случае, что давление в баке равно атмосферному давлению, блок представляет вентилируемый бак.

Бак может обмениваться энергией со своей средой, позволяя ее внутренней температуре и давлению развиваться в зависимости от времени. Теплопередача происходит через конвекцию, столь же жидкий вводит или выходит из емкости и проводимости, как тепловая энергия течет через стенки резервуара и саму жидкость во входах бака.

Схематичный бак

Бак имеет один вход по умолчанию, пометил A и два дополнительных входа, пометил B и C. Давление во входах бака является суммой постоянного давления в баке, заданного в диалоговом окне блока и гидростатическом давлении из-за входной высоты.

Чтобы использовать дополнительные входы бака, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Simscape> Block choices. Затем выберите Two inlets, чтобы добавить порт B или Three inlets, чтобы добавить порты B и C. Порт А всегда отсоединяется.

Модель бака составляет теплопередачу через стенку резервуара, сопоставленную с тепловым портом H сохранения. Температура, заданная в этом порте, является температурой объема жидкости бака.

Объем бака

Объем жидкости бака вычисляется из общей жидкой массы на каждом временном шаге:

$V = \frac{m}{ρ},$

где:

V является объемом жидкости бака.
m является массой жидкости бака.
ρ является плотностью жидкости бака.

Массовый баланс

Массовое уравнение сохранения в объеме жидкости бака

$\dot{m} = {\dot{m}}_{A},$

где:

$\dot{m}$ сетевая массовая скорость потока жидкости в бак.
${\dot{m}}_{A}$ массовая скорость потока жидкости в объем жидкости бака через вход A.

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме жидкости бака

$p_{A} + p_{d y n} = p_{R e f} + ρ g (y - y_{A}),$

где:

p _A является жидким давлением во входе A.
p _{Касательно} является постоянным давлением в баке.
p _dyn является динамическим давлением:

$p_{d y n} = {\begin{array}{l} 0, & {\dot{m}}_{A} \geq 0 \\ \frac{{\dot{m}}_{A}^{2}}{2 ρ_{A} S_{A}^{2}}, & {\dot{m}}_{A} < 0 \end{array}$
ρ _A является жидкой плотностью в порте А.
S _A является входной областью бака.
g является гравитационной константой.
y является уровнем бака или высотой, относительно дна резервуара.
y _A является входным вертикальным изменением бака относительно дна резервуара.

Энергетический баланс

Уравнение энергосбережения в объеме жидкости бака

$m (C_{p} - h α) \dot{T} = ϕ_{A} - {\dot{m}}_{A} h + Q,$

где:

C _p является жидкой тепловой способностью.
α является жидким изобарным модулем объемной упругости.
T является температурой жидкости.
Φ _A является энергетической скоростью потока жидкости в бак через порт А.
h является жидкой энтальпией.
Q является тепловой энергетической скоростью потока жидкости в бак через порт H.

Предположения и ограничения

Давление бака является постоянным и универсальным в объеме бака. Голова вертикального изменения бака влияет только на входные расчеты давления.
Жидкий импульс потерян во входе бака из-за внезапного расширения в объем бака.

Параметры

Вкладка параметров

Pressurization specification

Тип давления в баке. Выберите Atmospheric pressure смоделировать вентилируемый бак. Выберите Specified pressure смоделировать бак в пользовательском постоянном давлении.

Tank pressurization

Абсолютное давление в баке. Этот параметр отображается только, когда параметр Pressurization specification устанавливается на Specified pressure. Значением по умолчанию, соответствуя атмосферному давлению, является 0.101325 MPa.

Maximum tank capacity

Объем жидкости бака в полностью заполненном состоянии. Значением по умолчанию является 10 м^3.

Tank volume parameterization

Параметризация для вычисления теплового жидкого объема как функция уровня бака. Настройкой по умолчанию является Constant cross-sectional area.

Выберите Constant cross-sectional area чтобы регулировать тепловую жидкую громкость равняются продукту уровня бака и площади поперечного сечения. Выберите Tabulated data — Volume vs. level непосредственно задавать тепловой жидкий объем как функцию уровня бака, например, моделировать бак произвольной геометрии.

Tank cross-sectional area

Площадь поперечного сечения для вычислений объема жидкости бака. Эта область принята универсальная форма вдоль высоты бака. Этот параметр отображается только, когда параметр Pressurization specification устанавливается на Specified pressure. Значением по умолчанию является 1 м^2.

Liquid level vector

Вектор уровней бака, на которых можно задать тепловой жидкий объем. Уровень бака является тепловой жидкой высотой относительно дна резервуара. Блок использует этот вектор, чтобы создать интерполяционную таблицу уровня громкости 1-D.

Этот параметр отображается только, когда параметр Pressurization specification устанавливается на Tabulated data — Volume vs. level. Вектором по умолчанию является [0.0,3.0,5.0].

Liquid volume vector

Вектор тепловых жидких объемов, соответствующих значениям, задан в параметре Liquid level vector. Блок использует этот вектор, чтобы создать интерполяционную таблицу уровня громкости 1-D.

Inlet height

Бак вставил вертикальное изменение для вычислений головы вертикального изменения. Если дополнительные порты осушены, этот параметр является вектором с входными вертикальными изменениями. Значением по умолчанию является 0.1 m.

Inlet cross-sectional area

Площадь поперечного сечения потока входов бака. Если дополнительные порты осушены, этот параметр является вектором с входными площадями поперечного сечения. Значением по умолчанию является 0.01 м^2.

Gravitational acceleration

Ускорение свободного падения для вертикального изменения возглавляет вычисления. Значением по умолчанию является 9.81 м/с^2.

Вкладка переменных

Liquid level: Высота теплового жидкого объема в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 5 m.
Volume of liquid: Объем тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 5 м^3.
Mass of liquid: Масса тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 5e+3 kg.
Temperature of liquid volume: Температура в тепловой жидкой емкости в начале симуляции. Значением по умолчанию является 293.15 K.

Порты

A — Тепловой жидкий порт сохранения, представляющий бак, вставил A
B Тепловой жидкий порт сохранения, представляющий дополнительный бак, вставил B
C Тепловой жидкий порт сохранения, представляющий дополнительный бак, вставил C
H Тепловая теплопередача представления порта сохранения через стенку резервуара
V\Выходной порт Физического сигнала U-2014\для измерения объема жидкости бака
L Выходной порт физического сигнала для измерения уровня жидкости бака
T Выходной порт физического сигнала для измерения температуры жидкости бака

Документация

Tank (TL)

Библиотека

Описание

Объем бака

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Предположения и ограничения

Параметры

Вкладка параметров

Вкладка переменных

Порты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2016a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Tank (TL)

Библиотека

Описание

Объем бака

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Предположения и ограничения

Параметры

Вкладка параметров

Вкладка переменных

Порты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2016a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

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