exponenta event banner

twoPhaseFluidTables

Создание таблиц свойств жидкости из базы данных REFPROP или CoolProp

Описание

пример

fluidTables = twoPhaseFluidTables(uRange,pRange,mLiquid,mVapor,n,substance,installPath) извлекает свойства substance из базы данных и создает их таблицы для использования в блоке двухфазных свойств жидкости (2P). Вещество может быть чистой жидкостью, такой как R-134a, или предварительно определенной смесью, такой как R-404a, тройной смесью R-125, R-143a и R-134a. Базой данных может быть REFPROP, отраслевой стандарт, разработанный NIST, или CoolProp с открытым исходным кодом.

Таблицы хранятся в fluidTables как структурный массив. A liquid подструктура содержит данные для вкладки Свойства жидкости, а подструктура пара содержит данные для вкладки Свойства пара. Поля подструктур содержат сами свойства жидкости - удельный объем, удельную энтропию, кинематическую вязкость, теплопроводность и другие, необходимые для моделирования.

Табличные данные находятся в двумерном пространстве блока. Нормализованная удельная внутренняя энергия изменяется в строках, а абсолютное давление изменяется в столбцах. Эти переменные имеют специальное свойство, заключающееся в том, что при построении по ним графика границы фаз являются вертикальными и прямыми, а расчеты блоков - более простыми и быстрыми.

Нормализованные пределы внутренней энергии между границами в uRange через mLiquid строки для жидкой фазы и mVapor строки для паровой фазы. Диапазон давления между границами в pRange через n ряды как для жидкой, так и для паровой фаз. Свойства смесей жидкость-пар определяются интерполяцией между чистыми фазами.

twoPhaseFluidTables(block,fluidTables) присваивает свойства, сохраненные в массиве структуры fluidTables к параметрам блока «Свойства двухфазной текучей среды» (2P) на пути block. При необходимости используйте альтернативный синтаксис этой функции для создания fluidTables.

Примеры

свернуть все

Получение свойств воды из REFPROP и сохранение их в виде таблиц в структуре с именем waterTables. Предположим, что корневая папка REFPROP должна быть C:\REFPROP.

Укажите определенный диапазон внутренней энергии 25-4,000 кДж/кг с разделением 25 ряды и диапазон давлений 0.01-15 Разделение МПа на 60 столбцов:

waterTables = twoPhaseFluidTables([25,4000],[0.01,15],25,25,60,...
'water','C:\Program Files\REFPROP\')

Получение свойств R-134a из CoolProp и сохранение их в виде таблиц в структуре с именем r134aTables. Предположим, что корневая папка CoolProp должна быть C:\CoolProp.

Укажите определенный диапазон внутренней энергии 80-500 кДж/кг с разделением 25 ряды и диапазон давлений 0.001-3 Разделение МПа на 60 столбцов:

r134aTables = twoPhaseFluidTables([80,500],[0.001,3],25,25,60,...
'R134a','py.CoolProp.CoolProp.PropsSI')

Заполните поля параметров блока двухфазных свойств жидкости (2P) таблицами свойств R-134a (сохраненными ранее в структуре r134aTables).

Выберите блок и получите его имя пути:

gcb

Присвойте блоку таблицы R-134a:

twoPhaseFluidTables(gcb,r134aTables)

Откройте диалоговое окно блока и убедитесь, что поля параметров указаны в терминах r134aTables данных.

Входные аргументы

свернуть все

Нижняя и верхняя границы конкретного диапазона внутренней энергии, на которые следует отображать свойства жидкости. Таблицы жидкостей варьируют по удельной внутренней энергии от нижней границы до величины насыщения жидкости. Свойства пара варьируются от значения насыщенности паром до верхней границы. Границы должны охватывать диапазон, достаточно широкий для включения значений насыщенности как жидкостью, так и паром (оба извлекаются из базы данных).

Пример: [30,4000]

Нижняя и верхняя границы (абсолютного) диапазона давления, на которые должны быть отображены свойства жидкости. Верхняя граница может быть выше критического давления текучей среды.

Пример: [0.01,100]

Количество строк, включаемых в таблицы жидкостей для жидкой фазы. Каждая строка дает свойства жидкости при фиксированном значении нормированной удельной внутренней энергии, при этом нормированная удельная внутренняя энергия увеличивается слева направо между нижней границей uRange и значение насыщенности жидкостью.

Пример: 25

Количество строк, включаемых в таблицы флюидов для паровой фазы. Каждая строка дает свойства жидкости при фиксированном значении нормализованной удельной внутренней энергии, при этом нормализованная удельная внутренняя энергия увеличивается слева направо между значением насыщения паром и верхней границей uRange.

Пример: 25

Количество столбцов, включаемых в таблицы сред. Каждая колонна дает свойства жидкости при фиксированном давлении, при этом форма увеличения давления слева направо между границами, приведенными в pRange. Количество колонок одинаково для жидкой или паровой фазы.

Пример: 60

Имя среды, для которой создается функция, в таблицах свойств. Имя должно распознаваться указанной базой данных. Список допустимых имен жидкостей см. в документации к базе данных.

Пример: 'water'

Путь к папке установки для пакета REFPROP или Python для функции CoolProp PropsSI. Если используется CoolProp версии 6.1.0 или более ранней, то InstallPath путь к папке, в которой хранятся файлы CoolProp MEX.

Пример: 'C:\Program Files\REFPROP\'

Пример: 'py.CoolProp.CoolProp.PropsSI'

Путь имитации к блоку двухфазных свойств текучей среды (2P), таблицы текучей среды которого задаются функцией. Чтобы получить путь к блоку, щелкните блок на холсте модели и в командной строке MATLAB введите gcb.

Пример: 'ssc_refrigeration/Two-Phase Fluid Properties (2P)'

Имя массива структуры, в котором хранятся таблицы флюидов, определяемые функцией. Таблицы должны быть сгенерированы при предыдущем вызове этой функции. Массив структуры должен находиться в рабочей области MATLAB.

Пример: 'waterTables'

Выходные аргументы

свернуть все

Имя структурного массива, в котором следует сохранить таблицы свойств текучей среды. Массив отражает в своей иерархии структуру блока двухфазных свойств жидкости (2P).

Содержимое массива fluidTables Structure

См. таблицу для получения дополнительной информации о полях fluidTables структурный массив.

ОбластьСодержаниеРазмерыЕдиницы
pДавлениеn-по-1MPa
unormНормализованная удельная внутренняя энергияmLiquid- или mVapor-по-11
vКонкретный объемmLiquid- или mVaporоколо-nm^3/kg
sСпецифическая энтропияmLiquid- или mVaporоколо-nkJ/(kg*K)
TТемператураmLiquid- или mVaporоколо-nK
nuКинематическая вязкостьmLiquid- или mVaporоколо-nmm^2/s
kТеплопроводностьmLiquid- или mVaporоколо-nW/(m*K)
PrНомер ПрандтляmLiquid- или mVaporоколо-n1
u_satВнутренняя энергия насыщенияmLiquid- или mVapor-по-1kJ/kg
uУдельная внутренняя энергияmLiquid- или mVapor-по-1kJ/kg
u_minМинимальная удельная внутренняя энергия1 по 1kJ/kg
u_maxМаксимальная удельная внутренняя энергия1 по 1kJ/kg
p_minМинимальное давление1 по 1MPa
p_maxМаксимальное давление1 по 1MPa
p_critКритическое давление1 по 1MPa
u_critУдельная внутренняя энергия в критической точке1 по 1kJ/kg
n_subКоличество элементов в векторе давления ниже критического давления1 по 11

Совет

Установите REFPROP, как описано в NIST (https://www.nist.gov/srd/refprop). Корневая папка должна содержать файл DLL и подпапку с файлами FLD - определения жидкости. Поддерживается только 64-разрядная версия REFPROP для Windows. Эта функция была протестирована с REFPROP версий 9.1, 9.1.1 и 10.

Установить CoolProp, как описано группой разработчиков CoolProp (http://www.coolprop.org/coolprop/wrappers/MATLAB/). CoolProp версии 6.2 использует оболочку Python и требует установки Python перед ее использованием. CoolProp совместим с системами Windows, Linux и Macintosh. twoPhaseFluidTables был протестирован с CoolProp версий 6.0.0, 6.1.0 и 6.2.0.

Представлен в R2015b