Интерфейс между изотермической жидкостью и сетями вращательного механического устройства
Simscape / Библиотека Основы / Изотермическая Жидкость / Элементы
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, приводит ли увеличение жидкого объема к положительному или отрицательному вращению порта R относительно порта 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.
Массовые уравнения сохранения в механическом объеме конвертера
где:
массовый расход жидкости в конвертер через порт A.
ε является механической ориентацией конвертера (1 если увеличение жидкого давления вызывает положительное вращение R относительно C, -1 если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное вращение R относительно 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 вращение 0.
p я - давление в конвертере.
Если вы соединяете конвертер с Мультисуставом, используйте входной порт физического сигнала q, чтобы задать вращение порта R относительно порта C. В противном случае блок вычисляет интерфейсное вращение от относительных скоростей вращения порта, согласно уравнениям выше. Интерфейсное вращение является нулем, когда жидкий объем равен мертвому объему. Затем в зависимости от значения параметров Mechanical orientation:
Если Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, интерфейсное вращение увеличивается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.
Если Pressure at A causes negative rotation of R relative to C, интерфейсное вращение уменьшается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.
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.
Уравнение сохранения импульса в механическом объеме конвертера
где:
τ является крутящим моментом, который жидкость проявляет в интерфейсе конвертера.
ENV p является давлением среды вне конвертера.
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.
