Heat Exchanger

Промежуточный охладитель или вентилятор рециркуляции выхлопного газа (EGR)

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Движение / Компоненты Двигателя внутреннего сгорания / Основной Поток

Описание

Блок Heat Exchanger моделирует теплообменник, например, промежуточный охладитель или вентилятор рециркуляции выхлопного газа (EGR). Вход (порт C) соединяется с компонентом потока механизма (ограничение потока, компрессор, турбина или блок двигателя). Выход (порт B) соединяется с объемом (объем управления или среда). На основе восходящей температуры, эффективности теплообменника и охлаждающейся средней температуры, блок определяет уровень теплопередачи и нисходящую температуру.

Для эффективности теплообменника и охлаждающейся средней температуры, можно задать или постоянное значение или внешний вход. Например, если вы задаете эффективность теплообменника, которая является:

  • Равный 1, нисходящая температура равна охлаждающейся средней температуре.

  • Равный 0, нет никакой теплопередачи к охлаждающемуся носителю. Нисходящая температура равна восходящей температуре.

Блок не принимает перепада давления. К падению давления модели используйте блок Flow Restriction.

Уравнения

Блок Heat Exchanger реализует уравнения, которые используют эти переменные.

Tupstr

Восходящая температура

Tdnstr

Нисходящая температура

Tcool

Охлаждение средней температуры

Tcool,cnst

Постоянная температура носителя охлаждения

Tcool,input

Внешний вход, охлаждающий среднюю температуру

ε

Эффективность теплообменника

εcnst

Постоянная эффективность теплообменника

εinput

Введите эффективность теплообменника

cp

Удельная теплоемкость при постоянном давлении

qht

Уровень теплопередачи теплообменника

pflw,in

Давление во входе

pvol,out

Давление при выходе

Tvol,out

Температура при выходе

hvol,out

Определенная энтальпия при выходе

qin

Уровень теплового потока во входе

qout

Уровень теплового потока при выходе

m˙

Массовый расход жидкости теплообменника

Tflw,in

Температура во входе

Tin

Теплообменник вставил температуру

Tout

Выходная температура теплообменника

hin

Вставьте определенную энтальпию

Эффективность теплообменника

Эффективность теплообменника измеряет эффективность теплопередачи от входящей горячей жидкости до охлаждающегося носителя:

ε=TupstrTdnstrTupstrTcool

В идеальном теплообменнике нисходящая температура равняется охлаждающейся температуре. Эффективность равна 1.

Tdnstr=Tcoolε=1

Блок Heat Exchanger использует эффективность, чтобы определить нисходящую температуру и уровень теплопередачи.

Tdnstr=Tupstrε(TupstrTcool)qht=m˙cp(TupstrTdnstr)

Поток жидкости

Поскольку блок не принимает перепада давления, Pflw,in=Pvol,out.

Связь компонента потока с входом теплообменника определяет направление массового потока. На основе направления массового расхода жидкости применяются эти уравнения температурного и теплового потока.

Поток жидкостиМассовый расход жидкостиТемпературы и тепловой поток

Передайте — От компонента потока механизма до объема выхода

m˙0

Tupstr=Tflw,inTin=TupstrTout=Tdnstrqout=m˙cpTdnstr

Реверс — С объема выхода на механизм течет компонент

m˙<0

Tupstr=Tvol,outTin=TdnstrTout=Tvol,outhin=cpTdnstrqout=m˙hvol,out

Блок использует внутренний FlwDir сигнала отслеживать направление потока.

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока

PwrHeatFlwIn

Уровень теплового потока в порте C

qin

PwrHeatFlwOut

Уровень теплового потока в порте B

- qout

PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrHeatTrnsfr

Уровень теплопередачи к охлаждению носителя

- qht

PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

Не используемый

Порты

Входной параметр

развернуть все

Шина, содержащая теплообменник:

  • MassFlwRate — Массовый расход жидкости во входе, m˙, в kg/s

  • HeatFlwRate — Уровень теплового потока во входе, qin, в J/s

  • Temp — Температура во входе, Tflw,in, в K

  • MassFrac — Вставьте массовые части, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Шина, содержащая теплообменник:

  • Prs — Давление при выходе, pvol,out, в Па

  • Temp — Температура при выходе, Tvol,out, в K

  • Enth — Определенная энтальпия при выходе, hvol,out, в J/kg

  • MassFrac — Части массы выхода, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Эффективность теплообменника, εinput.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External input для параметра Effectiveness model.

Охлаждение средней температуры, Tcool,input.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External input для параметра Cooling medium temperature input.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

СигналОписаниеМодули

InletTemp

Теплообменник вставил температуру

K

OutletTemp

Выходная температура теплообменника

K

HeatTrnsfrRate

Уровень теплопередачи теплообменника

J/s

PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrHeatFlwIn

Уровень теплового потока в порте C

W

PwrHeatFlwOut

Уровень теплового потока в порте B

W

PwrNotTrnsfrd

PwrHeatTrnsfr

Уровень теплопередачи к охлаждению носителя

W

PwrStored

Не используемый

Шина, содержащая теплообменник:

  • Prs — Давление во входе, pflw,in, в Па

  • Temp — Температура во входе, Tin, в K

  • Enth — Определенная энтальпия во входе, hin, в J/kg

  • MassFrac — Вставьте массовые части, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Шина, содержащая теплообменник:

  • MassFlwRate — Массовый расход жидкости при выходе, m˙, в kg/s

  • HeatFlwRate — Уровень теплового потока при выходе, qout, в J/s

  • Temp — Температура при выходе, Tout, в K

  • MassFrac — Части массы выхода, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

Тип модели, чтобы вычислить эффективность теплообменника.

Зависимости

  • Выбор External input создает Effct порт.

  • Выбор Constant включает параметр Heat exchanger effectiveness, ep_cnst.

Охлаждение среднего температурного входа.

Зависимости

  • Выбор External input создает CoolTemp порт.

  • Выбор Constant включает параметр Cooling medium temperature, T_cool_cnst.

Блокируйте цвет значка:

  • Intercooler для синего, чтобы указать на промежуточный охладитель

  • EGR cooler для красного, чтобы указать на охлаждение рециркуляции выхлопного газа (EGR)

Постоянная эффективность теплообменника, εcnst.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Constant для параметра Effectiveness model.

Постоянная температура носителя охлаждения, Tcool,cnst, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Constant для параметра Cooling medium temperature input.

Удельная теплоемкость при постоянном давлении, cp, в J / (kg*K).

Ссылки

[1] Эрикссон, Ларс и Нильсен, Ларс. Моделирование и управление механизмов и автомобильных трансмиссий. Чичестер, Западный Сассекс, Соединенное Королевство: John Wiley & Sons Ltd, 2014.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Введенный в R2017a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте