Блоки Simscape™ Fluids™ и связи представляют одномерные пути потока. Это означает, что внутренняя динамика компонентов, такая как изменение давления вдоль лопатки насоса, не моделируется подробно.
Как и в случае электрических цепей, все компоненты сети имеют связанные переменные Поперек и Через. В отличие от электрической цепи, некоторые домены Simscape Fluids имеют несколько переменных Поперек и Через. Например, в области термической жидкости массовый расход и расход энергии являются переменными Через, а давление и температура - переменными Поперек. Блоки в газовом, влажном воздухе и двухфазном доменах также имеют несколько переменных сквозной и поперечной. Дополнительные сведения о блочных соединениях, портах и типах переменных см. в разделе Основные принципы моделирования физических сетей.
В жидкостных сетях поток поддерживается в любом направлении вдоль соединительных линий. Многие блоки Simscape Fluids также поддерживают обратные потоки. Кроме того, давление и температура всегда являются абсолютными значениями. Независимо от направления потока переменные значения остаются положительными.
Важно, чтобы ваша сеть была заземлена. Блоки Simscape Fluids с внутренними объемами, называемые динамическими компонентами, могут выступать в качестве сетевой площадки из-за их внутренних состояний. Кроме того, динамические компоненты в сети устанавливают исходные условия модели из заданных параметров блока.
Благодаря этим внутренним объемам переменные флюида вычисляются во внутренних узлах как часть баланса импульса над блоком. При выборе измерения переменной на внутреннем узле или в порту могут наблюдаться различные значения. Дополнительные сведения см. в разделе Расчеты внутреннего состояния.
Некоторые блоки могут быть параметризованы различными методами. Эти блоки можно параметризовать следующим образом:
Аналитическая формулировка
Данные из листа данных
Данные измерений
Таблицы данных могут быть 2-D или 3-D и состоят из независимых векторов, например, из тестовой матрицы. Например, в блоке насоса переменного рабочего объема (IL) в таблице объемных потерь параметр q_loss (dp, w, D) заполняется объемными потерями в каждой испытательной точке для потерь давления, скорости вала и объема смещения в диапазоне каждого параметра.
Можно распечатать и проверить данные в таблице поиска с помощью блоков Таблица поиска PS (1D) и Таблица поиска PS (2D). Дополнительные сведения см. в разделе Таблицы поиска печати.
Программное обеспечение Simscape Fluids предоставляет несколько способов моделирования и анализа многооменных сетей в среде Simulink ®.
Чтобы открыть шаблон модели Simscape, введите ssc_new в командной строке MATLAB ®. Для просмотра библиотеки блоков Simscape Fluids введитеSimscapeFluids_lib в командной строке MATLAB. Перетащите блоки из обозревателя библиотеки Simscape в редактор Simulink Editor для построения модели.
Для просмотра и проверки сетевых переменных до, во время и после моделирования используйте средство просмотра переменных. Дополнительные сведения о инициализации моделей и настройке приоритетов переменных см. в разделе Инициализация переменных на уровне блоков. Исходные условия для моделей Simscape Fluids зависят от области:
В области изотермической жидкости необходимо обеспечить начальное давление.
В области термической жидкости необходимо обеспечить начальное давление и температуру.
В газовой области должно быть обеспечено начальное давление и либо плотность, либо температура.
В области влажного воздуха должны быть предусмотрены начальное давление, температура, качество влажности и следовое количество газа.
В двухфазной области должно быть обеспечено начальное давление и либо качество фазы, либо температура, либо энтальпия, либо внутренняя энергия.
Результаты моделирования можно просмотреть, подключив блок области к датчику или включив ведение журнала данных и просмотр результатов в обозревателе результатов. Экспорт данных из редактора результатов в инспектор данных позволяет сравнивать данные между моделированиями. Дополнительные сведения см. в разделах Сведения о обозревателе результатов Simscape и Инспектор данных моделирования.
Блоки объема печати выводят сигналы Simulink. Преобразование физического сигнала Simscape с помощью блока PS-Simulink Converter для подключения физического сигнала к блоку Scope. Дополнительные сведения см. в разделе Подключение схем Simscape к источникам и областям Simulink.
Чтобы включить ведение журнала данных, на панели инструментов Simulink выберите «Моделирование» > «Параметры модели» > «Параметры модели». На левой панели диалогового окна «Параметры конфигурации» выберите «Simscape». На панели Simscape в разделе «Ведение журнала данных» задайте для параметра «Данные моделирования журнала» значение All и выберите Открыть средство просмотра после моделирования.
Дополнительные сведения о выборе и настройке правильного решателя для системы см. в разделе Настройка решателей для физических моделей. Решатели с переменным шагом ode23t и ode15s являются универсальными решателями, подходящими для диапазона динамики. Чтобы использовать Simulink Coder™ для создания кода из модели, используйте ode14x или ode1be решатели. Дополнительные сведения о создании кода см. в разделе Создание кода.
Подробный обзор рабочего процесса моделирования Simscape см. в разделе Основные шаги построения физической модели.
Чтобы изменить точность, скорость и эффективность моделирования, можно настроить один или несколько из следующих параметров в диалоговом окне Параметры конфигурации (Configuration Parameters).
Относительный допуск
Абсолютный допуск
Максимальный размер шага
Можно также настроить остаточный допуск ограничения (Constraint Resident Tolerance) в диалоговом окне Блок конфигурации решателя (Solver Configuration).
В большинстве случаев значения допуска по умолчанию обеспечивают хороший баланс между точностью и скоростью модели. Однако в некоторых случаях можно настроить максимальный размер шага по умолчанию, равный auto, которая рассчитывается на основе длительности моделирования, а не динамики моделирования. Если вы обеспокоены тем, что в решателе может отсутствовать значительное поведение, можно изменить это значение на меньшее.
Дополнительные сведения о параметрах решателя см. в разделе:
См. раздел Конфигурация решателя (Solver Configuration), чтобы узнать больше о том, когда нужно настроить значение параметра Остаточный допуск ограничения (Constraint Resident Tolerance).