Программное обеспечение Simscape™ Fluids™ моделирует зависимость от времени внутри компонентов и систем. Однако поток текучей среды в сетях Simscape может быть либо постоянным, либо неустойчивым по времени. В ходе моделирования, после рассеивания переходных процессов начального моделирования, если переменные сетевой текучей среды не изменяются или не способствуют периодичности моделирования, поток считается стационарным. Поток в установившемся состоянии указывает на моделирование в установившемся состоянии, однако нестабильные потоки могут иметь место как при устойчивом, так и при динамическом моделировании.
Прежде чем предположить, что поток находится в устойчивом состоянии, важно убедиться, что взаимосвязь между компонентами действительно устойчива. Продолжительность моделирования также может быть критической: динамика жидкости с меньшей периодичностью может потребовать более длительного периода времени, чтобы быть открытой в процессе моделирования. Наконец, граничные условия моделирования сами по себе могут зависеть от времени, как это имеет место в модели охлаждения Brayton Cycle, описанной ниже.
Проектные критерии системы отопления-охлаждения основаны на диаграмме давления-энтальпии рабочей жидкости системы:
График p-H системы ОВКВ
Охлаждать пар при низком давлении
Горячий пар при высоком давлении
Горячая жидкость при высоком давлении
Смешанные пары и жидкость при низком давлении
Эти точки становятся критериями проектирования системы ОВКВ, которую можно воссоздать в двухфазной области Simscape Fluids с помощью:
Расширительный клапан (состояние 4 - состояние 3)
Конденсатор (состояние 3 - состояние 2)
Компрессор (состояние 2 - состояние 1)
Испаритель (состояние 1 - состояние 4)
Система ОВКВ Brayton Cycle
Однако во время моделирования качество рабочей жидкости в каждой точке проектирования может изменяться в зависимости от динамических процессов, происходящих в остальной части цикла. Например, когда предполагается, что динамика компрессора не является устойчивой, на качество жидкости в четырех точках цикла влияют:
Обратите внимание, что температура цикла в примере выше остается между 275 и 325 К. Это расчетная точка эффективности: обледенение образуется при устойчивых температурах ниже 275 К, что, в свою очередь, снижает теплопроводность и эффективность испарителя. При температурах выше 325 К производительность конденсатора для отвода тепла снижается вместе с общей эффективностью цикла.