Rotational Mechanical Converter (IL)

Интерфейс между изотермической жидкостью и сетями вращательного механического устройства

Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Изотермическая Жидкость / Элементы

Описание

Блок Rotational Mechanical Converter (IL) моделирует интерфейс между изотермической жидкой сетью и сетью вращательного механического устройства. Блок преобразует изотермическое жидкое давление в механический крутящий момент и наоборот. Это может использоваться в качестве базового блока для ротационных приводов.

Конвертер содержит переменный объем жидкости. Если Model dynamic compressibility установлен в On, затем давление развивается на основе динамической сжимаемости жидкого объема. Параметр Mechanical orientation позволяет вам задать, отодвигает ли увеличение давления порт R от или к порту C.

Порт A является изотермическим жидким портом сохранения, сопоставленным с входом конвертера. Порты R и C являются портами сохранения вращательного механического устройства, сопоставленными с движущимся интерфейсом и преобразованием регистра конвертера, соответственно.

Баланс массы

Массовые уравнения сохранения в механическом объеме конвертера

$\begin{array}{l} {\dot{m}}_{A} = {\begin{matrix} ε ρ_{I} D ω, & если жидкость динамический сжимаемость'off' \\ ε ρ_{I} D ω + \frac{1}{β_{I}} \frac{d p_{I}}{d t} ρ_{I} V, & если жидкость динамический сжимаемость на \end{matrix} \\ ω = \frac{d θ}{d t} \\ V = V_{d e a d} + ε D θ \end{array}$

где:

${\dot{m}}_{A}$ массовый расход жидкости в конвертер через порт A.
ε является механической ориентацией конвертера (1 если жидкое давление отодвигает R от C, -1 если жидкое давление перемещает R к C).
ρ _я - плотность жидкости в конвертере.
β _я - жидкий модуль объемной упругости в конвертере.
D является смещением объема конвертера, то есть, объем жидкости должен был вращать вал на угловой модуль.
ω является скоростью вращения интерфейса конвертера.
θ является вращением интерфейса конвертера.
V является жидким объемом в конвертере.
_{Мертвый} V является мертвым объемом, то есть, объемом жидкости, когда интерфейсное смещение 0.
p _я - давление в конвертере.

Уравнения использовались для расчета жидкой плотности смеси, и модуль объемной упругости зависят от выбранной изотермической жидкой модели. Для получения дальнейшей информации см. Изотермические Жидкие Опции Моделирования.

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в механическом объеме конвертера

$τ = ε (p_{env} - p) D,$

где:

τ является крутящим моментом, который жидкость проявляет в интерфейсе конвертера.
_ENV p является давлением среды вне конвертера.

Допущения и ограничения

Стенки конвертера совершенно тверды.
Конвертер не содержит механических жестких упоров. Чтобы включать жесткие упоры, используйте блок Rotational Hard Stop.
Сопротивление потока между входом и внутренней частью конвертера незначительно.
Кинетическая энергия жидкости в конвертере незначительна.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Конвертер вставляется
изотермическая жидкость

Изотермический жидкий порт сохранения сопоставлен с входом конвертера.

`R` — Стержень
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с движущимся интерфейсом.

`C` — Случай
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с преобразованием регистра конвертера.

Параметры

развернуть все

`Mechanical orientation` — Выберите ориентацию конвертера
`Fluid pressure moves R away from C` (значение по умолчанию) | `Fluid pressure moves R towards C`

Выберите выравнивание движущегося интерфейса относительно жидкого давления:

Fluid pressure moves R away from C — Увеличение жидкого давления приводит к положительному вращению порта R относительно порта C.
Fluid pressure moves R towards C — Увеличение жидкого давления приводит к отрицательному вращению порта R относительно порта C.

`Interface volume displacement` — Перемещенный жидкий объем на модульное вращение
`0.001 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Перемещенный жидкий объем на модульное вращение движущегося интерфейса.

`Interface initial rotation` — Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции. Значение 0 соответствует начальному жидкому объему, равному Dead volume.

Зависимости

Если Mechanical orientation является Fluid pressure moves R away from C, значение параметров должно быть больше или быть равно 0.
Если Mechanical orientation является Fluid pressure moves R towards C, значение параметров должно быть меньше чем или равно 0.

`Dead volume` — Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0.

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь во входе конвертера
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения входа конвертера, в направлении, нормальном к пути к потоку.

`Environment pressure specification` — Выберите метод спецификации при давлении среды
`Atmospheric pressure` (значение по умолчанию) | `Specified pressure`

Выберите метод спецификации при давлении вне конвертера:

Atmospheric pressure — Используйте атмосферное давление, заданное блоком Thermal Liquid Settings (TL) или Thermal Liquid Properties (TL), соединенным со схемой.
Specified pressure — Задайте значение при помощи параметра Environment pressure.

`Environment pressure` — Давление вне конвертера
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление вне конвертера, действующего против давления объема жидкости конвертера. Значение 0 указывает, что конвертер расширяется в вакуум.

Зависимости

Enabled, когда параметр Environment pressure specification устанавливается на Specified pressure.

`Fluid dynamic compressibility` — Выберите, смоделировать ли жидкую динамическую сжимаемость
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Выберите, объяснить ли динамическую сжимаемость жидкости. Динамическая сжимаемость дает жидкой плотности зависимость от давления и температуры, влияя на переходный процесс в системе в быстропротекающих ситуациях.

`Initial liquid pressure` — Жидкое давление в начальный момент времени
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Жидкое давление в конвертере в начале симуляции.

Зависимости

Enabled, когда параметр Fluid dynamic compressibility устанавливается на On.

Документация

Rotational Mechanical Converter (IL)

Описание

Баланс массы

Баланс импульса

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

`A` — Конвертер вставляется
изотермическая жидкость

`R` — Стержень
вращательное механическое устройство

`C` — Случай
вращательное механическое устройство

Параметры

`Mechanical orientation` — Выберите ориентацию конвертера
`Fluid pressure moves R away from C` (значение по умолчанию) | `Fluid pressure moves R towards C`

`Interface volume displacement` — Перемещенный жидкий объем на модульное вращение
`0.001 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Interface initial rotation` — Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Dead volume` — Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь во входе конвертера
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Environment pressure specification` — Выберите метод спецификации при давлении среды
`Atmospheric pressure` (значение по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` — Давление вне конвертера
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Fluid dynamic compressibility` — Выберите, смоделировать ли жидкую динамическую сжимаемость
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Initial liquid pressure` — Жидкое давление в начальный момент времени
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2020a

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Rotational Mechanical Converter (IL)

Описание

Баланс массы

Баланс импульса

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

A — Конвертер вставляется изотермическая жидкость

R — Стержень вращательное механическое устройство

C — Случай вращательное механическое устройство

Параметры

Mechanical orientation — Выберите ориентацию конвертера Fluid pressure moves R away from C (значение по умолчанию) | Fluid pressure moves R towards C

Interface volume displacement — Перемещенный жидкий объем на модульное вращение 0.001 m^3/rad (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Interface initial rotation — Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции 0 rad (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Dead volume — Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0 1e-5 m^3 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Cross-sectional area at port A — Область, нормальная, чтобы течь путь во входе конвертера 0.01 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Environment pressure specification — Выберите метод спецификации при давлении среды Atmospheric pressure (значение по умолчанию) | Specified pressure

Environment pressure — Давление вне конвертера 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Fluid dynamic compressibility — Выберите, смоделировать ли жидкую динамическую сжимаемость On (значение по умолчанию) | Off

Initial liquid pressure — Жидкое давление в начальный момент времени 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Введенный в R2020a

Документация Simscape

Поддержка

`A` — Конвертер вставляется
изотермическая жидкость

`R` — Стержень
вращательное механическое устройство

`C` — Случай
вращательное механическое устройство

`Mechanical orientation` — Выберите ориентацию конвертера
`Fluid pressure moves R away from C` (значение по умолчанию) | `Fluid pressure moves R towards C`

`Interface volume displacement` — Перемещенный жидкий объем на модульное вращение
`0.001 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Interface initial rotation` — Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр

`Dead volume` — Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area at port A` — Область, нормальная, чтобы течь путь во входе конвертера
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Environment pressure specification` — Выберите метод спецификации при давлении среды
`Atmospheric pressure` (значение по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` — Давление вне конвертера
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Fluid dynamic compressibility` — Выберите, смоделировать ли жидкую динамическую сжимаемость
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Initial liquid pressure` — Жидкое давление в начальный момент времени
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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