Hydraulic Piston Chamber

Переменный объем гидравлическая способность в цилиндрах

Библиотека

Гидравлические элементы

Описание

Примечание

Начиная в Релизе R2014a, можно задать сжимаемость жидкости непосредственно в блоках hydro-mechanical converter. 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 емкости создается поршнем цилиндра. Жидкость считается смесью жидкости и небольшим количеством нерастворенного газа. Используйте этот блок вместе с блоком Translational Hydro-Mechanical Converter. Блок Hydraulic Piston Chamber учитывает только скорость потока жидкости, вызванную сжимаемостью жидкости. Объем жидкости, использованный, чтобы создать поршневую скорость, составляется в блоке Translational Hydro-Mechanical Converter.

Емкость симулирована 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 сжимаемости жидкости
V 0Мертвый объем
AЭффективная площадь базового поршня
x0 Поршневое исходное положение
xПеремещение поршня от исходного положения
orПоместите в камеру ориентацию относительно глобального положительного направления. Если смещение в положительном направлении увеличивает объем емкости, or равняется 1. Если смещение в положительном направлении уменьшает объем емкости, or равняется –1.
EЖидкий модуль объемной упругости
E lЧистый жидкий модуль объемной упругости
pАбсолютное давление жидкости в емкости
p αАтмосферное давление
αОтносительное газовое содержимое при атмосферном давлении, α = V G/VL
V GОбъем газа при атмосферном давлении
V LОбъем жидкости
nКоэффициент удельной теплоемкости

Основная цель представления жидкости как смесь жидкости и газа состоит в том, чтобы ввести аппроксимированную модель кавитации, которая происходит в емкости если давление жидкости в ней падает ниже уровня давления насыщения пара. Как это замечено в графике ниже, модуль объемной упругости смеси уменьшается как нуль подходов абсолютного давления, таким образом значительно замедлив дальнейший скачок давления. При абсолютных давлениях далеко выше нуля, небольшое количество нерастворенного газа не оказывает практически никакого влияния на поведении системы.

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

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

Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входом емкости. Порт P является портом физического сигнала, который управляет перемещением поршня.

Положительное направление блока от порта А до контрольной точки. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она течет в емкость.

Переменные

Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках 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 Переменных в блоках.

Основные допущения и ограничения

  • Плотность жидкости остается постоянной.

  • Объем емкости не может быть меньше мертвого объема.

  • Жидкость заполняет целый объем емкости.

Параметры

Piston area

Эффективная площадь базового поршня. Значением по умолчанию является 5e-4 м^2.

Piston initial position

Начальное смещение поршня от упора гидроцилиндра. Значение по умолчанию 0.

Chamber orientation

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

Chamber dead volume

Объем жидкости в емкости в нулевом положении поршня. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.

Specific heat ratio

Коэффициент удельной теплоемкости. Значением по умолчанию является 1.4.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входом емкости.

P

Порт физического сигнала, который управляет перемещением поршня.

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