Receiver Accumulator (2P)

Бак с жидкостью и объемами пара переменной пропорции

  • Библиотека:
  • Simscape / Жидкости / Двухфазная Жидкость / Tanks & Accumulators

  • Receiver Accumulator (2P) block

Описание

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.

Теплопередача между жидкостью и стенкой

Общая конвективная теплопередача между жидкостью и средой, QH, является суммой теплопередачи в фазах пара и жидкости:

QH=QL+QV.

Теплопередача между жидкостью и средой:

QL=zLSWαL(THTL),

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:

QV=(1zL)SWαV(THTV),

где:

  • α V является Vapor heat transfer coefficient.

  • TV является температурой пара.

Жидкая часть объема определяется из жидкой массовой части:

zL=fM,LνLfM,LνL+(1fM,L)νV,

где:

  • fM,L является массовой частью жидкости.

  • νL является определенным объемом жидкости.

  • νV является определенным объемом пара.

Энергетические скорости потока жидкости из-за фазового перехода

Когда жидкая определенная энтальпия больше или равна жидкому насыщению определенная энтальпия, энергетический поток, сопоставленный с испарением:

ϕVap=ML(hLhL,Sat)τ,

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:

m˙Vap=ϕVaphV,Sat.

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:

ϕCon=MV(hVhV,Sat)τ,

где:

  • MV является общей массой пара.

  • hV является определенной энтальпией пара.

  • hV,Sat является влажным паром определенная энтальпия.

Массовый расход жидкости жидкости сжатия:

m˙Con=ϕConhL,Sat.

Когда определенная энтальпия выше, чем влажный пар определенная энтальпия, никакая конденсация не происходит, и ΦCond = 0.

Баланс массы

Общий объем бака является постоянным. Из-за фазового перехода, части объема и массы жидкого изменения фаз. Массовый баланс в жидкой зоне:

dMLdt=m˙L, Вm˙L,+m˙Довод "против"m˙Vap,

где:

  • m˙L, Во входной массовый расход жидкости жидкости.

  • m˙L, массовый расход жидкости жидкости выхода:

    m˙L,Out=(m˙AL+m˙BL),

  • m˙Довод "против" является массовым расходом жидкости жидкости сжатия.

  • m˙Vap является массовым расходом жидкости испаряющейся жидкости.

Массовый баланс в зоне пара:

dMVdt=m˙V, Вm˙V,m˙Довод "против"+m˙Vap,

где:

  • MV является общей массой пара.

  • m˙V, Во входной массовый расход жидкости пара.

  • m˙V, массовый расход жидкости пара выхода:

    m˙V,Out=(m˙AV+m˙BV).

Если существует только одна зона, существующая в баке, массовый расход жидкости выхода жидкости является суммой скорости потока жидкости через все порты:

m˙phase,Out=(m˙AL+m˙BL+m˙AV+m˙BV).

Энергетический баланс

Жидкость может нагреться или охладиться в зависимости от теплопередачи между баком и средой, которая установлена температурой в порте H.

Энергетический баланс в жидкой зоне:

MLduLdt+dMLdtuL=ϕL,InϕL,Out+ϕConϕVap+QL.

где:

  • uL является определенной внутренней энергией жидкости.

  • ϕL,In является входной энергетической скоростью потока жидкости.

  • ϕL,Out является энергетической скоростью потока жидкости выхода:

    ϕL,Out=(ϕAL+ϕBL).

  • 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:

MVduVdt+dMVdtuV=ϕV,InϕV,OutϕCon+ϕVap+QV.

  • uV является определенной внутренней энергией пара.

  • ϕV,In является входной энергетической скоростью потока жидкости пара.

  • ϕV,Out является энергетической скоростью потока жидкости пара выхода:

    ϕV,Out=(ϕAV+ϕBV).

  • 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:

ϕphase,Out=(ϕAL+ϕBL+ϕAV+ϕBV).

Баланс импульса

Нет никаких скачков давления, смоделированных в баке, включая гидростатическое давление. Давление в любом порте равно внутреннему давлению бака.

Допущения и ограничения

  • 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.

Порты

Вывод

развернуть все

Уровень жидкости в баке. Используйте этот порт, чтобы контролировать количество жидкости, остающейся внутри.

Сохранение

развернуть все

Открытие для жидкости, чтобы течь в или из бака. И жидкость и пар могут войти через этот порт. Однако только пар может выйти через него — пока бак не истощается пара, в котором жидкость события также может вытечь через этот порт.

Открытие для жидкости, чтобы течь в или из бака. И жидкость и пар могут войти через этот порт. Однако только пар может выйти через него — пока бак не истощается пара, в котором жидкость события также может вытечь через этот порт.

Открытие для жидкости, чтобы течь в или из бака. И жидкость и пар могут войти через этот порт. Однако только жидкость может выйти через него — пока бак не истощается жидкости, в которой пар события также может вытечь через этот порт.

Открытие для жидкости, чтобы течь в или из бака. И жидкость и пар могут войти через этот порт. Однако только жидкость может выйти через него — пока бак не истощается жидкости, в которой пар события также может вытечь через этот порт.

Тепловой контур между объемом жидкости и стенкой резервуара. Используйте этот порт, чтобы получить теплообмены различных видов — например, проводящий, конвективный, или радиационный — между жидкостью и средой, внешней к баку.

Параметры

развернуть все

Основной

Совокупный объем жидкости и фаз пара в баке.

Область, нормальная к направлению потока в порте AV.

Область, нормальная к направлению потока в порте BV.

Область, нормальная к направлению потока в порте AL.

Область, нормальная к направлению потока в порте BL.

Подразумевает, чтобы обработать необычные части объема. Выберите Warning чтобы уведомить, когда часть объема пересекает заданную область. Выберите Error остановить симуляцию в таких событиях.

Нижняя граница допустимой области значений для жидкого объема фракционируется в баке. Части ниже этого значения инициируют предупреждение симуляции или ошибку (в зависимости от установки параметров блоков Liquid volume fraction out of range.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметры блоков Liquid volume fraction out of range установлены в Warning или Error.

Верхняя граница допустимой области значений для жидкого объема фракционируется в баке. Части выше этого значения инициируют предупреждение симуляции или ошибку (в зависимости от установки параметров блоков Liquid volume fraction out of range.

Зависимости

Этот параметр активен, когда параметры блоков Liquid volume fraction out of range установлены в Warning или Error.

Часть объема любой фазы, ниже которой можно перейти к однофазному баку — или подохлажденный жидкий или перегретый пар. Этот параметр определяет, насколько сглаженный переход. Чем больше его значение, тем более сглаженный переход и поэтому быстрее симуляция (хотя за счет более низкой точности).

Теплопередача

Коэффициент для теплообмена между зоной пара и ее разделом стенки резервуара. Этот параметр служит, чтобы вычислить уровень этого теплообмена.

Коэффициент для теплообмена между жидкой зоной и ее разделом стенки резервуара. Этот параметр служит, чтобы вычислить уровень этого теплообмена.

Площадь поверхности бака, через который происходит теплообмен с жидкостью.

Эффекты и вкладка начальных условий

Термодинамическая переменная, в терминах которой можно задать начальные условия компонента.

Давление в баке в начале симуляции, заданной против абсолютного нуля.

Температура в баке в начале симуляции, заданной против абсолютного нуля.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Temperature.

Массовая часть жидкости в баке в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Liquid mass fraction.

Часть объема жидкости в баке в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Liquid volume fraction.

Определенная энтальпия жидкости в баке в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Specific enthalpy.

Определенная внутренняя энергия жидкости в баке в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Specific internal energy.

Характеристическое время к равновесию события фазового перехода, происходящего в баке. Увеличьте этот параметр, чтобы замедлить уровень фазового перехода или уменьшить его, чтобы ускорить уровень.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте