Compressor

Компрессор для повышенных механизмов

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Движение / Компоненты Двигателя внутреннего сгорания / Повышение

  • Compressor block

Описание

Блок Compressor симулирует повышение механизма при помощи энергии карданного вала увеличить давление впускного коллектора. Блок является компонентом моделей турбокомпрессора и нагнетателя. Блок использует двухсторонние порты, чтобы соединиться с входом и объемами управления выходом и карданным валом. Объемы управления обеспечивают давление, температуру и определенную энтальпию для компрессора, чтобы вычислить энергетические скорости потока жидкости и масса. Чтобы вычислить крутящий момент и скорости потока жидкости, карданный вал предоставляет скорость компрессору. Как правило, производители компрессора обеспечивают массовый расход жидкости и таблицы КПД в зависимости от откорректированного отношения скорости и давления. Можно задать интерполяционные таблицы, чтобы вычислить массовый расход жидкости и КПД. Блок не поддерживает противоположный массовый поток.

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox™, нажмите Calibrate Performance Maps, чтобы фактически калибровать массовый расход жидкости и турбинные интерполяционные таблицы КПД с помощью результатов измерений.

Масса течет из входного объема управления к объему управления выходом.

Виртуальная калибровка

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Performance Maps, чтобы фактически калибровать массовый расход жидкости и турбинные интерполяционные таблицы КПД с помощью результатов измерений. Диалоговое окно продвигается через эти задачи.

Задача

Описание

Импортируйте данные о компрессоре

Импортируйте эти данные о компрессоре из файла. Для получения дополнительной информации смотрите Используя Данные (Model-Based Calibration Toolbox).

  • Скорость, Spd, в rad/s

  • Массовый расход жидкости, MassFlwRate, в kg/s

  • Отношение давления, PrsRatio, безразмерный

  • КПД, Эффективность, безразмерная

Скорость, массовый расход жидкости, отношение давления и КПД находятся в 2-х - 5-х столбцах файла данных, соответственно. Первые и вторые строки файла данных обеспечивают имена переменных и модули. Например, используйте этот формат.

Имя:SpdMassFlwRatePrsRatioЭффективность
Модуль:рад/сkg/s  
Данные:8373.30.021.210.44
 

...

.........

Model-Based Calibration Toolbox ограничивает значения точки останова отношения скорости и давления максимальными значениями в файле.

Чтобы отфильтровать или отредактировать данные, выберите Edit in Application. Редактор Данных о Model-Based Calibration Toolbox открывается.

Сгенерируйте модели ответа

Model-Based Calibration Toolbox соответствует импортированным данным к моделям ответа.

Данные

Модель ответа

Массовый расход жидкости

Расширенная модель ответа эллипса описана в Моделировании и Управлении Механизмов и Drivelines2

Эффективность

Полином

Чтобы оценить или настроить подгонку модели ответа, выберите Edit in Application. Model Browser Model-Based Calibration Toolbox открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Оценку Модели (Model-Based Calibration Toolbox).

Сгенерируйте калибровку

Model-Based Calibration Toolbox калибрует модель ответа и генерирует калиброванные таблицы.

Чтобы оценить или настроить калибровку, выберите Edit in Application. Model-Based Calibration Toolbox Браузер CAGE открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Калибровочные Интерполяционные таблицы (Model-Based Calibration Toolbox).

Обновите параметры блоков

Обновите их массовый расход жидкости и параметры КПД с калибровкой.

  • Corrected mass flow rate table, mdot_corr_tbl

  • Efficiency table, eta_comp_tbl

  • Corrected speed breakpoints, w_corr_bpts1

  • Pressure ratio breakpoints, Pr_bpts2

Термодинамика

Блок использует эти уравнения, чтобы смоделировать термодинамику.

ВычислениеУравнения
Передайте массовый поток

m˙comp>0

p01=pinlet

p02=poutlet

T01=Tinlet

h01=hinlet

Первый закон термодинамики

W˙comp=m˙compcp(T01T02)

Изэнтропический КПД

ηcomp=h02sh01h02h01=T02sT01T02T01

Изэнтропическая выходная температура, принимая идеальные газовые и постоянные удельные теплоемкости

T02s=T01(p02p01)γ1γ

Отношение удельной теплоемкости

γ=cpcpR

Выходная температура

T02=T01+T01ηcomb{(p02p01)γ1γ1}

Тепловые потоки

qinlet=m˙comph01

qoutlet=m˙comph02=m˙compcpT02

Откорректированный массовый расход жидкости

m˙corr=m˙compT01/Trefp01/pref

Откорректированная скорость

ωcorr=ωT01/Tref

Отношение давления

pr=p01p02

Блок использует внутренний FlwDir сигнала отслеживать направление потока.

Уравнения используют эти переменные.

pinlet, p01

Вставьте контролируют общее давление объема

Tinlet, T01

Вставьте контролируют общую температуру объема

hinlet, h01

Вставьте общее количество объема управления определенная энтальпия

poutlet, p02

Выход контролирует общее давление объема

Toutlet

Выход контролирует общую температуру объема

houtlet

Общее количество объема управления выходом определенная энтальпия

W˙comp

Степень карданного вала

T02

Общая температура выхода

h02

Общее количество выхода определенная энтальпия

m˙comp

Массовый расход жидкости через компрессор

qinlet

Вставьте уровень теплового потока

qoutlet

Уровень теплового потока выхода

ηcomp

Компрессор изэнтропический КПД

T02s

Изэнтропическая общая температура выхода

h02s

Изэнтропическое общее количество выхода определенная энтальпия

R

Идеальная газовая константа

cp

Удельная теплоемкость при постоянном давлении

γ

Отношение удельной теплоемкости

m˙corr

Откорректированный массовый расход жидкости

ω

Скорость карданного вала

ωcorr

Откорректированная скорость карданного вала

Tref

Температура ссылки интерполяционной таблицы

Pref

Давление ссылки интерполяционной таблицы

τcomp

Крутящий момент карданного вала компрессора

pr

Отношение давления

ηcomb,tbl

КПД компрессора 3-D интерполяционная таблица

m˙corr,tbl

Откорректированный массовый расход жидкости 3-D интерполяционная таблица

ωcorr,bpts1

Откорректированные точки останова скорости

pr,bpts2

Точки останова отношения давления

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока

PwrDriveshft

Степень передается от вала

W˙turb

PwrHeatFlwIn

Уровень теплового потока в порте А

qoutlet

PwrHeatFlwOut

Уровень теплового потока в порте B

qoutlet

PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrLoss

Потери мощности

qinletqoutlet+W˙turb

PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

Не используемый

Уравнения используют эти переменные.

W˙turb

Степень карданного вала

qoutlet

Общий уровень теплового потока выхода

qinlet

Общий входной уровень теплового потока

Порты

Входной параметр

развернуть все

ShftSpd — Сигнал, содержащий карданный вал угловая скорость, ω, в rad/s.

Соедините шиной содержащий входной объем управления:

  • InPrs — Давление, pinlet, в Па

  • InTemp — Температура, Tinlet, в K

  • InEnth — Определенная энтальпия, hinlet, в J/kg

Соедините шиной содержащий объем управления выходом:

  • OutPrs — Давление, poutlet, в Па

  • OutTemp — Температура, Toutlet, в K

  • OutEnth — Определенная энтальпия, houtlet, в J/kg

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

СигналОписаниеМодули

CmprsOutletTemp

Температура, выходящая из компрессора

K

DriveshftPwr

Степень карданного вала

W

DriveshftTrq

Крутящий момент карданного вала

CmprsMassFlw

Массовый расход жидкости через компрессор

kg/s

PrsRatio

Отношение давления

Нет данных

DriveshftCorrSpd

Откорректированная скорость карданного вала

рад/с

CmprsEff

Компрессор изэнтропический КПД

Нет данных

CorrMassFlw

Откорректированный массовый расход жидкости

kg/s

PwrInfo

PwrTrnsfrdPwrDriveshft

Степень передается от вала

W

PwrHeatFlwIn

Уровень теплового потока в порте А

W
PwrHeatFlwOut

Уровень теплового потока в порте B

W
PwrNotTrnsfrdPwrLoss

Потери мощности

W
PwrStored

Не используемый

W

Trq — Сигнал, содержащий крутящий момент карданного вала, τcomp, в N · m.

Соедините шиной содержащий:

  • MassFlwRate — Массовый расход жидкости через вход,m˙comp, в kg/s

  • HeatFlwRate — Вставьте уровень теплового потока, qinlet, в J/s

  • Temp — Вставьте температуру в K

  • MassFrac — Вставьте массовые части, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Соедините шиной содержащий:

  • MassFlwRate — Массовый расход жидкости выхода, m˙comp, в kg/s

  • HeatFlwRate — Уровень теплового потока выхода, qoutlet, в J/s

  • Temp — Выходная температура, в K

  • MassFrac — Части массы выхода, безразмерные.

    А именно, шина с этими массовыми частями:

    • O2MassFrac — Кислород

    • N2MassFrac — Азот

    • UnbrndFuelMassFrac — Незаписанное топливо

    • CO2MassFrac — Углекислый газ

    • H2OMassFrac — Вода

    • COMassFrac — Угарный газ

    • NOMassFrac — Азотная окись

    • NO2MassFrac — Диоксид азота

    • NOxMassFrac — Азотный диоксид окиси и азота

    • PmMassFrac — Твердые примеси в атмосфере

    • AirMassFrac — Воздух

    • BrndGasMassFrac — Отработавший газ

Параметры

развернуть все

Таблицы эффективности

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Performance Maps, чтобы фактически калибровать массовый расход жидкости и турбинные интерполяционные таблицы КПД с помощью результатов измерений. Диалоговое окно продвигается через эти задачи.

Задача

Описание

Импортируйте данные о компрессоре

Импортируйте эти данные о компрессоре из файла. Для получения дополнительной информации смотрите Используя Данные (Model-Based Calibration Toolbox).

  • Скорость, Spd, в rad/s

  • Массовый расход жидкости, MassFlwRate, в kg/s

  • Отношение давления, PrsRatio, безразмерный

  • КПД, Эффективность, безразмерная

Скорость, массовый расход жидкости, отношение давления и КПД находятся в 2-х - 5-х столбцах файла данных, соответственно. Первые и вторые строки файла данных обеспечивают имена переменных и модули. Например, используйте этот формат.

Имя:SpdMassFlwRatePrsRatioЭффективность
Модуль:рад/сkg/s  
Данные:8373.30.021.210.44
 

...

.........

Model-Based Calibration Toolbox ограничивает значения точки останова отношения скорости и давления максимальными значениями в файле.

Чтобы отфильтровать или отредактировать данные, выберите Edit in Application. Редактор Данных о Model-Based Calibration Toolbox открывается.

Сгенерируйте модели ответа

Model-Based Calibration Toolbox соответствует импортированным данным к моделям ответа.

Данные

Модель ответа

Массовый расход жидкости

Расширенная модель ответа эллипса описана в Моделировании и Управлении Механизмов и Drivelines2

Эффективность

Полином

Чтобы оценить или настроить подгонку модели ответа, выберите Edit in Application. Model Browser Model-Based Calibration Toolbox открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Оценку Модели (Model-Based Calibration Toolbox).

Сгенерируйте калибровку

Model-Based Calibration Toolbox калибрует модель ответа и генерирует калиброванные таблицы.

Чтобы оценить или настроить калибровку, выберите Edit in Application. Model-Based Calibration Toolbox Браузер CAGE открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Калибровочные Интерполяционные таблицы (Model-Based Calibration Toolbox).

Обновите параметры блоков

Обновите их массовый расход жидкости и параметры КПД с калибровкой.

  • Corrected mass flow rate table, mdot_corr_tbl

  • Efficiency table, eta_comp_tbl

  • Corrected speed breakpoints, w_corr_bpts1

  • Pressure ratio breakpoints, Pr_bpts2

Откорректированная интерполяционная таблица массового расхода жидкости, m˙corr,tbl, в зависимости от откорректированной скорости карданного вала, ωcorr, и отношения давления, pr, в kg/s.

Интерполяционная таблица КПД, ηcomb,tbl, в зависимости от откорректированной скорости карданного вала, ωcorr, и отношения давления, pr, безразмерного.

Откорректированные точки останова скорости карданного вала, ωcorr,bpts1, в rad/s.

Точки останова отношения давления, pr,bpts2.

Температура ссылки интерполяционной таблицы, Tref, в K.

Давление ссылки интерполяционной таблицы, Pref, в Па.

Газовые свойства

Идеальная газовая константа, R, в J / (kg*K).

Удельная теплоемкость при постоянном давлении, cp, в J / (kg*K).

Ссылки

[1] Хейвуд, основные принципы двигателя внутреннего сгорания Джона Б. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.

[2] Эрикссон, Ларс и Ларс Нильсен. Моделирование и управление механизмов и автомобильных трансмиссий. Чичестер, Западный Сассекс, Соединенное Королевство: John Wiley & Sons Ltd, 2014.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Введенный в R2017a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте