Библиотека Simscape™ Foundation содержит несколько областей для моделирования жидкостных систем. В этой таблице представлена сводка по областям текучей среды, которая поможет выбрать соответствующий домен для приложения.
| Область | Рабочая жидкость | Термодинамические эффекты |
|---|---|---|
| Изотермическая жидкость | Жидкость, возможно, с небольшим количеством захваченного воздуха | Нет |
| Термическая жидкость | Жидкость | Да |
| Двухфазная текучая среда | Часть жидкости и часть пара | Да |
| Газ | Газ: идеальный, полуперфектный или реальный (один вид) | Да |
| Влажный воздух | Смесь сухого воздуха, водяного пара и следового газа (или до трех других полупроницаемых видов газа) | Да |
Примечание
Гидравлическая область и библиотека гидравлических блоков также позволяют моделировать жидкостные системы, которые не учитывают термодинамические эффекты и в которых рабочая жидкость является жидкостью с небольшим количеством захваченного воздуха. Однако MathWorks рекомендует использовать библиотеку изотермической жидкости для моделирования изотермических гидравлических систем. Дополнительные сведения см. в разделе Обновление гидравлических моделей для использования изотермических жидких блоков.
Правила, которым необходимо следовать при построении физической модели с помощью программного обеспечения Simscape, описаны в разделе Основные принципы моделирования физических сетей. В этом разделе кратко рассматриваются правила, относящиеся к моделированию жидкостной системы.
При моделировании систем, содержащих текучие элементы, очень важно правильно указать рабочую жидкость:
Если в модели имеются изотермические жидкие элементы, рабочая жидкость является жидкой, возможно, с небольшим количеством захваченного воздуха. Прикрепите блок свойств изотермической жидкости (IL) к каждой топологически отличной цепи для определения свойств рабочей жидкости. 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.
При наличии лицензии Simscape Fluids™ можно также использовать блок Isothermal Liquid Built-In Properties (IL) для задания рабочей жидкости в цепи. Этот блок позволяет выбрать из списка предварительно определенных жидкостей и задать значения для различных свойств жидкости, а также визуализировать свойства жидкости в цепи как функцию давления.
Аналогично, если в модели имеются тепловые жидкие элементы, прикрепите блок Настройки термической жидкости (TL) к каждой топологически отличной цепи для определения свойств рабочей жидкости. Блок принимает в качестве входных данных необходимые свойства жидкости, каждый из которых определяется как табличная функция давления и температуры.
При наличии лицензии Simscape Fluids можно также использовать блок Thermal Liquid Properties (TL) для указания рабочей жидкости в контуре thermal liquid. Этот блок позволяет выбрать имя жидкости из списка, который включает воду, морскую воду и различные смеси с использованием для охлаждения и удаления обледенения.
Если в модели имеются двухфазные элементы, рабочая жидкость представляет собой часть жидкости и часть пара. Прикрепите блок «Свойства двухфазной текучей среды» (2P) к каждой топологически отличной цепи, чтобы задать свойства рабочей текучей среды. Этот блок позволяет отдельно определять свойства жидкости и пара, каждый из которых является табличной функцией давления и температуры.
Если в модели имеются газовые элементы, свойства газа по умолчанию относятся к сухому воздуху. Прикрепите блок свойств газа (G) к каждой топологически отдельной цепи для изменения свойств газа.
Если в модели имеются элементы влажного воздуха, свойства по умолчанию соответствуют сухому воздуху, водяному парам и двуокиси углерода (необязательный следовый газ). Прикрепите блок свойств влажного воздуха (MA) к каждой топологически отличной цепи для изменения свойств воздушной смеси.
Если в модели имеются гидравлические блоки, рабочая жидкость, используемая в гидравлической цепи, определяет их глобальные параметры, такие как плотность жидкости, кинематическая вязкость жидкости и модуль объема жидкости, заданные как постоянные значения. Чтобы указать рабочую жидкость, присоедините блок пользовательской гидравлической жидкости (или блок гидравлической жидкости, доступный с библиотеками блоков Simscape Fluids) к каждой топологически отдельной гидравлической цепи.
Если в цепи пропущен блок свойств жидкости, рабочая жидкость в этой цепи принимает свойства домена по умолчанию. Свойства текучей среды по умолчанию для каждого домена соответствуют значениям параметров по умолчанию блока свойств текучей среды в соответствующей библиотеке Foundation.