Переменный объем гидравлическая способность в цилиндрах
Гидравлические элементы
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]):
где
| q | Скорость потока жидкости из-за сжимаемости жидкости |
| V 0 | Мертвый объем |
| A | Эффективная площадь базового поршня |
| x0 | Поршневое исходное положение |
| x | Перемещение поршня от исходного положения |
| or | Поместите 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. |
| E | Жидкий модуль объемной упругости |
| E l | Чистый жидкий модуль объемной упругости |
| p | Абсолютное давление жидкости в емкости |
| p α | Атмосферное давление |
| α | Относительное газовое содержимое при атмосферном давлении, α = V G/VL |
| V G | Объем газа при атмосферном давлении |
| V L | Объем жидкости |
| n | Коэффициент 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.
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.
Плотность жидкости остается постоянной.
Объем емкости не может быть меньше мертвого объема.
Жидкость заполняет целый объем емкости.
Эффективная площадь базового поршня. Значением по умолчанию является 5e-4 м^2.
Начальное смещение поршня от упора гидроцилиндра. Значение по умолчанию 0.
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.
Объем жидкости в емкости в нулевом положении поршня. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.
Коэффициент удельной теплоемкости. Значением по умолчанию является 1.4.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входом емкости.
PПорт физического сигнала, который управляет перемещением поршня.
[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
Constant Volume Hydraulic Chamber | Rotational Hydro-Mechanical Converter | Translational Hydro-Mechanical Converter | Variable Hydraulic Chamber