Программное обеспечение Simscape™ Fluids™ позволяет моделировать различные изотермические, тепловые и многофазные системы. Основные области применения включают транспортировку жидкости, выработку электроэнергии, а также отопление и охлаждение. Блоки Simscape Fluids организованы по доменам:
Изотермическая жидкость: используйте этот домен для моделирования адиабатических жидкостных систем. Эта библиотека основана на массовом расходе и равномерно учитывает плотность как функцию давления. Этот домен лучше всего подходит для моделей с небольшим изменением температуры или без него, или где изменения вязкости жидкости не оказывают существенного влияния на динамику сети, даже если сеть находится при повышенной или пониженной температуре.
Гидравлическая (изотермическая жидкость): используйте этот домен для моделирования адиабатических жидкостных систем. Этот домен лучше всего подходит для моделей с небольшим изменением температуры или без него, или где изменения вязкости жидкости не оказывают существенного влияния на динамику сети, даже если сеть находится при повышенной или пониженной температуре.
Термическая жидкость: используйте этот домен для моделирования жидкостных систем с различными температурами и вязкостями, включая системы с конвективной или проводящей теплопередачей. Свойства жидкости являются функциями давления и температуры.
Газ: Используйте этот домен, чтобы смоделировать совершенную, полупрофектную или реальную газовую систему. Этот домен лучше всего подходит для приложений с одним преобладающим сетевым газом.
Двухфазные жидкости: используйте эту область для моделирования систем, где рабочая жидкость может быть как жидкостью, так и паром. Этот домен не поддерживает более одной среды в сети. Модель основана на средней плотности жидкости в каждой фазе; в результате не учитывается опалесценция и эффект гравитации.
Влажный воздух: Используйте этот домен для моделирования систем на основе воздуха с присутствующим водяным паром. Эта область лучше всего подходит для моделей, где колебания конденсации или CO2 способствуют динамике системы.
Соединительные линии в каждой сети окрашены в соответствии с ее доменом:
Цветовое кодирование жидкостей Simscape
Если есть функциональность в другой библиотеке, которую необходимо использовать в модели, рассмотрите возможность использования блока интерфейса в библиотеке интерфейсов сети Fluid. Эти блоки позволяют соединять две различные сети, если условия являются постоянными для соединения. Можно также сократить время моделирования двухфазной модели текучей среды с интерфейсным соединением, используя газовый и термический жидкие домены в областях, где условия постоянны и имеют качество пара 1 или 0 соответственно.
Например, если требуется смоделировать изгиб трубы в тепловой жидкостной сети и если температура в этой области модели не изменяется, можно использовать блок интерфейса (TL-IL) для подключения к блоку изгиба трубы (IL), а затем другой блок интерфейса (TL-IL) для подключения обратно к тепловой жидкостной сети.
Можно также моделировать теплообмен и массоперенос внутри доменов и между доменами с помощью блоков из библиотеки интерфейсов сети флюидов.
Блок свойств текучей среды - это блок, который определяет свойства текучей среды сети. Программа Simscape Fluids использует таблицы поиска для установки этих свойств жидкости. Если блок свойств среды не присоединен, применяются значения домена по умолчанию. Свойства по умолчанию для различных доменов см. в разделе:
Чтобы задать свойства жидкости в изотермической жидкостной сети с помощью блока свойств жидкости, можно:
Укажите собственные свойства, подключив блок свойств изотермической жидкости (IL) из библиотеки Simscape Foundation. Этот блок позволяет указать, является ли модуль объемной жидкости постоянным или зависящим от давления. Можно также указать, содержит ли жидкость захваченный воздух, и, если присутствует, является ли ее количество постоянным или зависит от давления. По умолчанию рабочей жидкостью является вода с постоянным модулем объема и нулевым содержанием захваченного воздуха.
Подключите блок предопределенных свойств изотермической жидкости (IL) из библиотеки изотермической жидкости Simscape и выберите одну из предопределенных жидкостей. С помощью этого блока можно также визуализировать свойства жидкости как функцию давления.
Чтобы задать свойства жидкости в гидравлической (изотермической) сети, можно:
Укажите собственные свойства, подключив блок пользовательской гидравлической жидкости из библиотеки Simscape Foundation.
Подключите блок гидравлической жидкости из библиотеки Simscape Fluids Hydracy (Isothermal Liquid) и выберите одну из предварительно определенных жидкостей.
Чтобы задать свойства жидкости в сети термической жидкости, можно выполнить одно из следующих действий:
Укажите собственные свойства, подключив блок настроек тепловой жидкости (TL) в любой точке сети. Этот блок находится в библиотеке Simscape Foundation.
Подключите блок TL из библиотеки Simscape Fluids Thermal Liquid и выберите одну из предварительно определенных жидкостей.
Чтобы задать свойства в двухфазной сети флюидов, можно выполнить одно из следующих действий:
Укажите собственные свойства, подключив блок «Свойства двухфазной жидкости» (2P) из библиотеки Simscape Foundation. Этот блок позволяет отдельно определять свойства жидкости и пара, каждый из которых является табличной функцией давления и температуры.
Можно предоставить табличные данные для использования в блоке «Двухфазные свойства жидкости» (2P) с помощью twoPhaseFluidTables функция. Эта функция также позволяет просматривать свойства жидкости. Дополнительные сведения см. в разделе Создание таблиц свойств жидкости вручную.
Подключите блок предопределенных свойств двухфазной жидкости (2P) из библиотеки двухфазной жидкости Simscape Fluids и выберите одну из предопределенных жидкостей. С помощью этого блока можно также визуализировать свойства жидкости как функцию определенной внутренней энергии или определенной энтальпии и давления.
Чтобы задать свойства в сети влажного воздуха, можно указать собственные свойства, подключив блок свойств влажного воздуха (MA) из библиотеки Simscape Foundation. Можно предоставить табличные данные для сухого воздуха и водяного пара и указать диапазоны температуры и давления жидкости.
Чтобы задать свойства жидкости в газовой сети, можно указать собственные свойства, подключив блок свойств газа (G) из библиотеки Simscape Foundation. Этот блок можно использовать для моделирования идеального, полуидеального или реального газа.
Создание вручную таблиц свойств жидкости | Библиотеки блоков Simscape