Variable Hydraulic Chamber

Гидравлическая способность переменного объема со сжимаемой жидкостью

Библиотека

Гидравлические элементы

Описание

Сжимаемость жидкости моделей блока Variable Hydraulic Chamber в переменных емкостях объема. Жидкость считается смесью жидкости и небольшим количеством нерастворенного газа. Используйте этот блок вместе с блоком Translational Hydro-Mechanical Converter.

Примечание

Блок Variable Hydraulic Chamber учитывает только скорость потока жидкости, вызванную сжимаемостью жидкости. Объем жидкости, использованный, чтобы создать поршневую скорость, составляется в блоке Translational Hydro-Mechanical Converter.

Емкость симулирована согласно следующим уравнениям (см. [1, 2]):

q=V0+VE·dpdt

E=El1+α(papa+p)1/n1+αpa1/nn·(pa+p)n+1nEl

где

qСкорость потока жидкости из-за сжимаемости жидкости
V 0Начальный объем жидкости в емкости
VПоместите в камеру изменение объема, обеспеченное через порт V
EЖидкий модуль объемной упругости
E lЧистый жидкий модуль объемной упругости
pАбсолютное давление жидкости в емкости
p αАтмосферное давление
αОтносительное газовое содержимое при атмосферном давлении, α = V G/VL
V GОбъем газа при атмосферном давлении
V LОбъем жидкости
nКоэффициент удельной теплоемкости

Основная цель представления жидкости как смесь жидкости и газа состоит в том, чтобы ввести аппроксимированную модель кавитации, которая происходит в емкости если давление жидкости в ней падает ниже уровня давления насыщения пара. Как это замечено в графике ниже, модуль объемной упругости смеси уменьшается как нуль подходов абсолютного давления, таким образом значительно замедлив дальнейший скачок давления. При абсолютных давлениях далеко выше нуля, небольшое количество нерастворенного газа не оказывает практически никакого влияния на поведении системы.

Для получения информации о том, как воспроизвести этот график, смотрите Constant Volume Hydraulic Chamber.

Кавитация является по сути термодинамическим процессом, требуя фактора жидкостей нескольких-фаз, теплопередачи, и т.д., и как таковой не могут быть точно симулированы с программным обеспечением Simscape™. Но упрощенная версия, реализованная в блоке, достаточно хороша, чтобы сигнализировать, падает ли давление ниже опасного уровня, и предотвратить отказ расчета, который обычно происходит при отрицательных давлениях.

Если давление падает ниже абсолютного вакуума (-101325 Па), остановки симуляции и сообщение об ошибке отображен.

Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входом емкости. Порт V является портом физического сигнала, который обеспечивает изменение объема емкости.

Положительное направление блока от порта А до контрольной точки. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она течет в емкость.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Основные допущения и ограничения

  • Плотность жидкости остается постоянной.

  • Объем емкости не может быть меньше мертвого объема.

  • Жидкость заполняет целый объем емкости.

Параметры

Chamber dead volume

Минимальный объем жидкости в емкости. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.

Specific heat ratio

Коэффициент удельной теплоемкости. Значением по умолчанию является 1.4.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входом емкости.

V

Порт физического сигнала, который обеспечивает изменение объема емкости.

Ссылки

[1] Manring, N.D., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 2005

[2] Meritt, H.E., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1967

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Представленный в R2009b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте