Gas-Charged Accumulator (TL)

Герметичная емкость тепловой жидкости под давлением сжатого газа

Библиотека

Тепловая Liquid/Tanks & Accumulators

Описание

Блок Gas-Charged Accumulator (TL) моделирует герметичный тепловой жидкий контейнер со сжатым газовым зарядом. Аккумулятор состоит из тепловой жидкости и газовых камер, разделенных герметичной и изолированной диафрагмой.

Схематичный аккумулятор

Если входное давление больше газового давления заряда, жидких увеличений объема емкости, сжимая газовую камеру. Если входное давление ниже, чем газовое давление заряда, жидкие уменьшения объема емкости, распаковывая газовую камеру.

Жесткие упоры ограничивают движение диафрагмы, когда жидкая емкость полностью заполнена и когда жидкая емкость пуста. Податливость жесткого упора моделируется в течение сил демпфера и пружины. Если заданная пружинная жесткость является низкой, жидкий объем может на мгновение упасть ниже нуля или повыситься выше способности.

Объемы Полостей

Жидкий объем емкости является различием между общим объемом аккумулятора и объемом газовой камеры:

$V_{L} = V_{T} - V_{G},$

где:

V _L является жидким объемом емкости.
V _T является общим объемом аккумулятора.
V _G является объемом газовой камеры.

Объемы Полостей

Жидкая способность емкости является различием между общим объемом аккумулятора и мертвым объемом газа в аккумуляторе на полную мощность:

$V_{C} = V_{T} - V_{D e a d},$

где:

V _C является жидкой способностью емкости.
_{Мертвый} V является мертвым объемом газа на полную мощность.

Давление газовой камеры и объем следуют из состояний перед зарядом, аналогичных описанному политропным уравнением

$p_{G} V_{G}^{k} = p_{p r} V_{T}^{k},$

где:

p _G является давлением газовой камеры, в установленный срок продвигаются.
V _G является объемом газовой камеры, в установленный срок продвигаются.
_PR p является давлением газовой камеры перед зарядом, когда жидкая емкость пуста.
V _T является общим жидким объемом емкости.
k является политропным индексом.

Баланс массы

Массовое уравнение сохранения в жидкой емкости

$V_{L} ρ_{L} (\frac{1}{β_{L}} \frac{d p_{L}}{d t} - α_{L} \frac{d T_{L}}{d t}) + ρ_{L} \frac{d V_{L}}{d t} = {\dot{m}}_{A},$

где:

ρ _L является тепловой жидкой плотностью.
β _L является изотермическим модулем объемной упругости.
α _L является изобарным тепловым коэффициентом расширения.
p _L является тепловым жидким давлением.
T _L является тепловой жидкой температурой.
${\dot{m}}_{A}$ тепловой жидкий массовый расход жидкости в аккумулятор через порт А.

Изменение времени жидкого объема емкости дано условным уравнением

$\frac{d V_{L}}{d t} = {\begin{array}{l} \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)} + K_{s} + K_{d} {\dot{m}}^{+} / ρ_{L}}, & V_{L} \geq V_{C} \\ \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)} + K_{s} - K_{d} {\dot{m}}^{-} / ρ_{L}}, & V_{L} \leq 0 \\ \frac{{\dot{p}}_{L}}{k p_{p r} V_{T}^{k} V_{G}^{(- k - 1)}}, & Еще \end{array},$

где:

K _s является коэффициентом жесткости жесткого упора.
K _d является коэффициентом демпфирования жесткого упора.
${\dot{m}}^{+}$ массовый расход жидкости в жидкую емкость, когда диафрагма аккумулятора связывается с главным жестким упором:

${\dot{m}}^{+} = {\begin{array}{l} \dot{m}, & \dot{m} > 0 \\ 0, & Еще \end{array},$
${\dot{m}}^{-}$ массовый расход жидкости от жидкой емкости, когда диафрагма аккумулятора связывается с нижним жестким упором:

${\dot{m}}^{-} = {\begin{array}{l} \dot{m}, & \dot{m} < 0 \\ 0, & Еще \end{array},$

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме аккумулятора

$p_{L} = p_{G} + p_{H S},$

где:

_HS p является контактным давлением жесткого упора:

$p_{H S} = {\begin{array}{l} (V_{L} - V_{C}) (K_{s} + K_{d} {\dot{m}}^{+} / ρ), & V_{L} \geq V_{C} \\ V_{L} (K_{s} - K_{d} {\dot{m}}^{-} / ρ), & V_{L} \leq 0 \\ 0, & Еще \end{array},$

Энергетический баланс

Уравнение энергосбережения в жидком объеме емкости

$\frac{d}{d t} (ρ_{L} u_{L} V_{L}) = ϕ_{A} + ϕ_{H},$

где:

u _L является тепловой жидкой определенной внутренней энергией.
Φ _A является энергетической скоростью потока жидкости в жидкую емкость через вход аккумулятора.
Φ _H является тепловой энергетической скоростью потока жидкости в жидкую емкость через стенку аккумулятора.

Допущения и ограничения

Сжатие газовой камеры обработано как политропный процесс.
Загрузка диафрагмы проигнорирована.
Инерция жидкости проигнорирована.

Параметры

Вкладка параметров

Total accumulator volume: Объединенная жидкость и объем газа в аккумуляторе. Значением по умолчанию является 8e-3 м^3.
Minimum gas volume: Объем газа остатка в аккумуляторе в полностью заполненном состоянии. Значением по умолчанию является 4e-5 м^3.
Precharge pressure: Начальный газ заряжает давление. Жидкость вводит аккумулятор, если входное давление выше, чем давление перед зарядом. Значение по умолчанию 0 Абсолютное давление MPa.
Specific heat ratio: Отношение газовой удельной теплоемкости при постоянном давлении к в постоянном объеме. Значением по умолчанию является 1.4.
Hard-stop stiffness coefficient: Коэффициент жесткости верхних и нижних жестких упоров аккумулятора. Жесткие упоры ограничивают движение диафрагмы между нулем и максимальным уровнем полости жидкости. Коэффициент жесткости составляет укрепляющий фрагмент сил контакта жесткого упора. Значением по умолчанию является 1e4 MPa/m^3.
Hard-stop damping coefficient: Коэффициенты демпфирования верхних и нижних жестких упоров аккумулятора. Жесткие упоры ограничивают движение диафрагмы между нулем и максимальным уровнем полости жидкости. Коэффициенты демпфирования определяют диссипативную часть сил контакта жесткого упора. Значением по умолчанию является 1e4 s*MPa/m^6.
Cross-sectional area at port A: Площадь поперечного сечения потока в аккумуляторе вставляется. Значением по умолчанию является 0.01 м^2.

Вкладка переменных

Volume of liquid: Объем тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.005 м^3.
Mass of liquid: Масса тепловой жидкости в аккумуляторе в начале симуляции. Значением по умолчанию является 5 kg.
Pressure of liquid volume: Давление в тепловой жидкой емкости в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.101325 MPa.
Temperature of liquid volume: Температура в тепловой жидкой емкости в начале симуляции. Значением по умолчанию является 293.15 K.

Порты

A — Тепловой гидравлический порт, представляющий аккумулятор, вставляется
Теплопередача представления порта H — Thermal между жидкостью и средой через стенку аккумулятора

Документация

Gas-Charged Accumulator (TL)

Библиотека

Описание

Объемы Полостей

Баланс массы

Баланс импульса

Энергетический баланс

Допущения 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

Gas-Charged Accumulator (TL)

Библиотека

Описание

Объемы Полостей

Баланс массы

Баланс импульса

Энергетический баланс

Допущения 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™.