Local Restriction (TL)

Ограничение в площади потока в тепловой жидкой сети

Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Тепловая Жидкость / Элементы

Описание

Блок Local Restriction (TL) моделирует перепад давления из-за локализованного сокращения площади потока, такой как клапан или отверстие, в тепловой жидкой сети.

Порты A и B представляют вход ограничения и выход. Входной физический сигнал в порте AR определяет площадь ограничения. В качестве альтернативы можно определить фиксированную площадь ограничения как параметры блоков.

Значок блока изменяется в зависимости от значения параметра Restriction type.

Тип ограничения Блокируйте значок

Тип ограничения	Блокируйте значок
`Variable`
`Fixed`

Variable

Fixed

Ограничение является адиабатой. Это не обменивается теплом со средой.

Ограничение состоит из сокращения, сопровождаемого внезапным расширением в площади потока. Жидкость ускоряется во время сокращения, заставляя давление понизиться. В зоне расширения, если параметр Pressure recovery устанавливается на off, импульс ускоренной жидкости потерян. Если параметр Pressure recovery устанавливается на on, внезапное расширение восстанавливает часть импульса и позволяет давлению повышаться немного после ограничения.

Локальное схематичное ограничение

Баланс массы

Массовый баланс в ограничении

$0 = {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B},$

где:

${\dot{m}}_{A}$ массовый расход жидкости в ограничение через порт A.
${\dot{m}}_{B}$ массовый расход жидкости в ограничение через порт B.

Баланс импульса

Перепад давлений между портами A и B следует из баланса импульса в ограничении:

$\begin{array}{l} Δ p = \frac{1}{2 ρ} (1 - \frac{S_{R}^{2}}{S^{2}}) v_{R} \sqrt{v_{R}^{2} + v_{R c}^{2}} \\ v_{R} = \frac{{\dot{m}}_{A}}{C_{d} ρ S_{R}} \\ v_{R c} = \frac{{Re}_{c} μ}{C_{d} ρ} \sqrt{\frac{π}{4 S_{R}}} \end{array}$

где:

Δp является перепадом давления.
ρ является жидкой плотностью.
μ является жидкой динамической вязкостью.
S является площадью поперечного сечения в портах A и B.
S _R является площадью поперечного сечения в ограничении.
v _R является скоростью жидкости в ограничении.
_{Дистанционное управление} v является критической скоростью жидкости.
Re _c является критическим числом Рейнольдса.
C _d является коэффициентом расхода.

Если восстановление давления выключено, то

$p_{A} - p_{B} = Δ p,$

где:

p _A является давлением в порте A.
p _B является давлением в порте B.

Если восстановление давления включено, то

$p_{A} - p_{B} = Δ p \frac{\sqrt{1 - {(\frac{S_{R}}{S})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} - C_{d} \frac{S_{R}}{S}}{\sqrt{1 - {(\frac{S_{R}}{S})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} + C_{d} \frac{S_{R}}{S}} .$

Энергетический баланс

Энергетический баланс в ограничении

$ϕ_{A} + ϕ_{B} = 0,$

где:

ϕ _A является энергетической скоростью потока жидкости в ограничение через порт A.
ϕ _B является энергетической скоростью потока жидкости в ограничение через порт B.

Допущения и ограничения

Ограничение является адиабатой. Это не обменивается теплом со своей средой.
Динамическая сжимаемость и тепловая мощность производства жидкости в ограничении незначительны.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

Введите физический сигнал, который управляет областью ограничения потока. Сигнал насыщает, когда его значение находится вне минимальных и максимальных пределов области ограничения, заданных параметрами блоков.

Зависимости

Этот порт отображается, только если вы устанавливаете параметр Restriction type на Variable.

Сохранение

развернуть все

`A` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

Тепловой жидкий порт сохранения сопоставлен с входом или выходом локального ограничения. Этот блок не имеет никакой внутренней направленности.

`B` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

Параметры

развернуть все

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

Выберите, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования:

Variable — Входной физический сигнал в порте AR определяет площадь ограничения, которая может варьироваться в процессе моделирования. Minimum restriction area и параметры Maximum restriction area задают нижние и верхние границы для области ограничения.
Fixed — Площадь ограничения, определенная значением параметров блоков Restriction area, остается постоянной в процессе моделирования. Порт AR скрыт.

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию)

Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения. Можно использовать этот параметр, чтобы представлять область утечки. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения уменьшилась дальше.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Variable.

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию)

Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения увеличилась дальше.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Variable.

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию)

Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Fixed.

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

Область, нормальная, чтобы течь путь в портах A и B. Эта область принята, чтобы быть тем же самым для этих двух портов.

`Discharge coefficient` — Отношение фактического массового расхода жидкости к теоретическому массовому расходу жидкости через ограничение
0.64 (значение по умолчанию)

Коэффициент расхода является полуэмпирическим параметром, обычно раньше характеризовал пропускную способность отверстия. Этот параметр задан как отношение фактического массового расхода жидкости через отверстие к идеальному массовому расходу жидкости.

`Pressure recovery` — Задайте, объяснить ли восстановление давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Задайте, объяснить ли восстановление давления при локальном выходе ограничения.

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
12 (значение по умолчанию)

Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами. Значение по умолчанию соответствует отверстию с острым краем.

Примеры модели

Система охлаждения Engine

Смоделируйте основную систему охлаждения механизма с помощью пользовательских тепловых жидких блоков. Насос фиксированного смещения управляет водой через охлаждающуюся схему. Нагрейтесь от механизма, поглощен водным хладагентом и рассеян через теплоотвод. Системная температура отрегулирована термостатом, который отклоняет поток к теплоотводу только, когда температура выше порога.

Открытая модель

Эффект гидравлического удара

Модель показывает, как Тепловой Жидкой библиотекой основы можно пользоваться к гидравлическому удару модели в длинном трубопроводе. После медленного установления спокойного течения в трубопроводе путем открытия клапана соответственно, тот же клапан закрывается в нескольких миллисекундах. Это инициировало эффект гидравлического удара. Клапан моделируется с помощью блока Variable Local Restriction (TL), и трубопровод разделен на четыре сегмента с помощью блока Pipe (TL). Повреждение трубопровода в большее количество сегментов увеличивает точность за счет производительности симуляции.

Открытая модель

Документация

Local Restriction (TL)

Описание

Баланс массы

Баланс импульса

Энергетический баланс

Допущения и ограничения

Порты

Входной параметр

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

Зависимости

Сохранение

`A` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

`B` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

Параметры

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию)

Зависимости

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию)

Зависимости

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию)

Зависимости

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

`Discharge coefficient` — Отношение фактического массового расхода жидкости к теоретическому массовому расходу жидкости через ограничение
0.64 (значение по умолчанию)

`Pressure recovery` — Задайте, объяснить ли восстановление давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
12 (значение по умолчанию)

Примеры модели

Система охлаждения Engine

Эффект гидравлического удара

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2013b

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Local Restriction (TL)

Описание

Баланс массы

Баланс импульса

Энергетический баланс

Допущения и ограничения

Порты

Входной параметр

AR — Управляющий сигнал области Restriction, м^2 физический сигнал

Зависимости

Сохранение

A — Вставьте или выход тепловая жидкость

B — Вставьте или выход тепловая жидкость

Параметры

Restriction type — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования Variable (значение по умолчанию) | Fixed

Minimum restriction area — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения 1e-10 m^2 (значение по умолчанию)

Зависимости

Maximum restriction area — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения 0.005 m^2 (значение по умолчанию)

Зависимости

Restriction area — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении 1e-3 m^2 (значение по умолчанию)

Зависимости

Cross-sectional area at ports A and B — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах 0.01 m^2 (значение по умолчанию)

Discharge coefficient — Отношение фактического массового расхода жидкости к теоретическому массовому расходу жидкости через ограничение0.64 (значение по умолчанию)

Pressure recovery — Задайте, объяснить ли восстановление давления On (значение по умолчанию) | Off

Critical Reynolds number — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами12 (значение по умолчанию)

Примеры модели

Система охлаждения Engine

Эффект гидравлического удара

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2013b

Документация Simscape

Поддержка

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

`A` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

`B` — Вставьте или выход
тепловая жидкость

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию)

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию)

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию)

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`0.01 m^2` (значение по умолчанию)

`Discharge coefficient` — Отношение фактического массового расхода жидкости к теоретическому массовому расходу жидкости через ограничение
0.64 (значение по умолчанию)

`Pressure recovery` — Задайте, объяснить ли восстановление давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
12 (значение по умолчанию)

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