Constant Volume Chamber (TL)
Поместите в камеру с фиксированным объемом теплового жидкого и переменного количества портов
- Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Тепловая Жидкость / Элементы
Описание
Блок Constant Volume Chamber (TL) моделирует накопление массы и энергии в емкости, содержащей фиксированный объем тепловой жидкости. Емкость может иметь между одним и четырьмя входами, помеченными от A до D, через который может течь жидкость. Объем жидкости может обмениваться теплом с тепловой сетью, такой как сеть, представляющая среду емкости, через тепловой порт H.
Масса жидкости в емкости меняется в зависимости от плотности, свойство, которое в тепловой жидкости обычно является функцией давления и температуры. Жидкость входит, когда давление в восходящем направлении входа повышается выше этого в емкости и выходит, когда градиент давления инвертируется. Эффект в модели состоит в том, чтобы часто сглаживать внезапные изменения в давлении, во многом как электрический конденсатор делает с напряжением.
Сопротивление потока между входом и внутренней частью емкости принято, чтобы быть незначительным. Давление во внутренней части поэтому равно давлению во входе. Точно так же тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью емкости принято, чтобы быть незначительным. Температура во внутренней части равна температуре в тепловом порте.
Баланс массы
Масса может ввести и выйти из емкости через порты A, B, C и D. Объем емкости фиксируется, но сжимаемость жидкости означает, что ее масса может измениться с давлением и температурой. Уровень массового накопления в емкости должен точно равняться массовым расходам жидкости в через порты A, B, C и D:
где левая сторона является уровнем массового накопления и:
p является давлением.
T является температурой.
β является изотермическим модулем объемной упругости.
ɑ является изобарным тепловым коэффициентом расширения.
массовый расход жидкости.
Энергетический баланс
Энергия может ввести и выйти из емкости двумя способами: с потоком жидкости через порты A, B, C и D, и с тепловым потоком через порт H. Никакой работы не происходит над или жидкостью в емкости. Уровень энергетического накопления во внутреннем объеме жидкости должен поэтому равняться сумме энергетических скоростей потока жидкости в через порты A, B, C, D и H:
где левая сторона является уровнем энергетического накопления и:
h является энтальпией.
ρ является плотностью.
c p является удельной теплоемкостью.
V является объемом емкости.
ϕ является энергетической скоростью потока жидкости.
Q является уровнем теплового потока.
Баланс импульса
Перепад давления из-за вязкого трения между отдельными портами и внутренней частью емкости принят, чтобы быть незначительным. Сила тяжести проигнорирована, как другие массовые силы. Давление во внутреннем объеме жидкости должно поэтому равняться давлению в портах A, B, C и D:
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.
Допущения и ограничения
Емкость имеет фиксированный объем жидкости.
Сопротивление потока между входом и внутренней частью емкости незначительно.
Тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью емкости незначительно.
Кинетическая энергия жидкости в емкости незначительна.