Бак с жидкостью и объемами пара переменной пропорции
Simscape / Жидкости / Двухфазная Жидкость / Tanks & Accumulators
Блок Receiver-Accumulator (2P) моделирует бак с жидкостью, чем может подвергнуться фазовому переходу. Жидкость и фазы пара, называемые зонами, моделируются как отличные объемы, которые могут измениться в размере в процессе моделирования, но не смешиваются. Относительная сумма места, которое зона занимает в системе, называется зональной частью, которая лежит в диапазоне от 0
к 1
. Жидкая паром фаза смеси не моделируется.
В системе ОВКВ, когда этот бак помещается между конденсатором и клапаном расширения, он действует как приемник. Жидкие связи с блоком установлены в портах AL и BL. Когда бак помещается между испарителем и компрессором, он действует как аккумулятор. Связи пара с блоком установлены в портах AV и BV. Жидкость любой фазы может быть соединена с любым портом, однако жидкий выход от V портов находится в зоне пара, и порт L находится в жидкой зоне. Нет никакого массового потока через неподключенные порты.
Температура стенок резервуара установлена в порте H.
Об уровне жидкости бака сообщают как зональная часть в порте L. Если уровень жидкости сообщает о 0
, бак полностью заполнен паром. Бак никогда не пуст.
Общая конвективная теплопередача между жидкостью и средой, QH, является суммой теплопередачи в фазах пара и жидкости:
Теплопередача между жидкостью и средой:
где:
z L является жидкой частью объема бака.
S W является Total heat transfer surface area.
α L является Liquid heat transfer coefficient.
TH является температурой стенки резервуара.
TL является температурой жидкости.
Теплопередача между паром и средой:
где:
α V является Vapor heat transfer coefficient.
TV является температурой пара.
Жидкая часть объема определяется из жидкой массовой части:
где:
fM,L является массовой частью жидкости.
νL является определенным объемом жидкости.
νV является определенным объемом пара.
Когда жидкая определенная энтальпия больше или равна жидкому насыщению определенная энтальпия, энергетический поток, сопоставленный с испарением:
где:
ML является общей жидкой массой.
τ является Vaporization and condensation time constant.
hL является определенной энтальпией жидкости во внутреннем узле.
hL,Sat является насыщением определенная энтальпия жидкости во внутреннем узле.
Массовый расход жидкости испаряющейся жидкости:
Когда определенная энтальпия ниже, чем насыщение определенная энтальпия, никакое испарение не происходит, и ΦVap = 0.
Точно так же, когда пар, определенная энтальпия меньше чем или равна влажному пару определенная энтальпия, энергетический поток, сопоставленный с конденсацией:
где:
MV является общей массой пара.
hV является определенной энтальпией пара.
hV,Sat является влажным паром определенная энтальпия.
Массовый расход жидкости жидкости сжатия:
Когда определенная энтальпия выше, чем влажный пар определенная энтальпия, никакая конденсация не происходит, и ΦCond = 0.
Общий объем бака является постоянным. Из-за фазового перехода, части объема и массы жидкого изменения фаз. Массовый баланс в жидкой зоне:
где:
L, Во входной массовый расход жидкости жидкости.
L, массовый расход жидкости жидкости выхода:
Довод "против" является массовым расходом жидкости жидкости сжатия.
Vap является массовым расходом жидкости испаряющейся жидкости.
Массовый баланс в зоне пара:
где:
MV является общей массой пара.
V, Во входной массовый расход жидкости пара.
V, массовый расход жидкости пара выхода:
Если существует только одна зона, существующая в баке, массовый расход жидкости выхода жидкости является суммой скорости потока жидкости через все порты:
Жидкость может нагреться или охладиться в зависимости от теплопередачи между баком и средой, которая установлена температурой в порте H.
Энергетический баланс в жидкой зоне:
где:
uL является определенной внутренней энергией жидкости.
ϕL,In является входной энергетической скоростью потока жидкости.
ϕL,Out является энергетической скоростью потока жидкости выхода:
ϕCon является энергетической скоростью потока жидкости сжатия.
ϕVap является энергетической скоростью потока испаряющейся жидкости.
QL является теплопередачей между средой и жидкостью.
Энергетический баланс в зоне пара:
uV является определенной внутренней энергией пара.
ϕV,In является входной энергетической скоростью потока жидкости пара.
ϕV,Out является энергетической скоростью потока жидкости пара выхода:
QV является теплопередачей между стенкой резервуара и паром.
Если существует только одна зона, существующая в баке, энергетическая скорость потока жидкости выхода является суммой скорости потока жидкости через все порты:
Нет никаких скачков давления, смоделированных в баке, включая гидростатическое давление. Давление в любом порте равно внутреннему давлению бака.
Давление должно остаться ниже критического давления.
Гидростатическое давление не моделируется.
Контейнерная стенка тверда, поэтому суммарный объем жидкости является постоянным.
Количество тепла стенки резервуара не моделируется.
Сопротивление потока посредством выходов не моделируется. К падению давления модели, сопоставленному с выходами, соедините блок Local Restriction (2P) или блок Flow Resistance (2P) к портам блока Receiver-Accumulator (2P).
Фаза смеси жидкого пара не моделируется.
2-Port Constant Volume Chamber (2P) | 3-Port Constant Volume Chamber (2P) | 3-Zone Pipe (2P) | Constant Volume Chamber (2P)