Свойства рабочей жидкости, выбираемые из предопределенного списка жидкостей
Утилиты Гидравлики
Блок Hydraulic Fluid позволяет вам задать тип гидравлической жидкости, используемой в цикле блоков Гидравлики. Он обеспечивает свойства гидравлической жидкости, такие как кинематическая вязкость, плотность и модуль объемной упругости, для всех блоков Гидравлики в цикл. Эти свойства жидкости приняты постоянными во время симуляции. Плотность определяется типом жидкости, в то время как кинематическая вязкость дополнительно требует, чтобы температура была задана.
Значение модуля объемной упругости, показанное в диалоговом окне блока, является модулем объемной упругости чистой жидкости и определяется типом жидкости и температурой. Когда свойства жидкости используются в блоки Гидравлики, таких как Постоянный Объем Гидравлическая Ёмкость или Переменная Гидравлическая Ёмкость, жидкость представлена как смесь жидкости и небольшого количества захваченного, нерастворенного газа, которая задана в Блок Гидравлическая Жидкость следующим Relative amount of trapped air. Смесь, модуль объемной упругости в этих блоках, определяется как:
где
El | Чистая жидкость модуля объемной упругости |
pα | Атмосферное давление |
| α | Относительное содержимое газа при атмосферном давлении, α = VG/ VL |
VG | Объем газа при атмосферном давлении |
VL | Объем жидкости |
n | Коэффициент удельной теплоемкости |
Основной целью представления жидкости как смеси жидкости и газа является введение приблизительной модели кавитации, которая происходит в ёмкости, если давление падает ниже уровня давления насыщения пара. Как видно на графике ниже, модуль объемной упругости смеси уменьшается таким образом значительно замедляет дальнейший скачок давления. При высоком давлении, небольшое количество нерастворенного газа практически не влияет на поведение системы.
Кавитация является по своей сути термодинамическим процессом, требующим фактора многофазных жидкостей, теплопередач и так далее, и как таковой не может быть точно моделирована Simscape™ Fluids™ программным обеспечением. Но упрощенная версия, реализованная в блоке, достаточно хороша, чтобы сигнализировать, падает ли давление ниже опасного уровня, и предотвратить отказ расчетов, которое обычно происходит при отрицательных давлениях.
Блок Hydraulic Fluid предлагает выбор предопределенных жидкостей. Смотрите Примеры для получения информации о свойствах жидкости, используемых в блоке. Если вы выбираете имя жидкости, можно также задать температуру жидкости и относительное количество захваченного, нерастворенного газа.
Блок Hydraulic Fluid имеет один порт. Вы можете подключить его к гидравлической схеме, ответвив соединительную линию от основной линии и соединив ее с портом. Когда вы соединяете блок Hydraulic Fluid с гидравлической линией, программа автоматически идентифицирует блоки Гидравлики, соединенные с конкретным циклом, и распространяет свойства гидравлической жидкости на все блоки Гидравлики в цикле.
Каждая топологически обособленная гидравлическая модель в схеме требует, чтобы были заданы свойства его рабочей жидкости. Можно задать эти свойства либо путем выбора предопределенной жидкости с помощью блока Hydraulic Fluid, либо путем определения параметров пользовательской жидкости с помощью блока Custom Hydraulic Fluid, который доступен в библиотеке Simscape Foundation. Если ни один Hydraulic Fluid блок или Custom Hydraulic Fluid блок не присоединен к циклу, блоки Гидравлики в этом цикле используют жидкость по умолчанию, которая эквивалентна жидкости, заданной блоком Custom Hydraulic Fluid с значениями параметров по умолчанию.
Тип Гидравлической жидкости. Выберите одну из предопределенных жидкостей:
Skydrol LD-4 (по умолчанию)
Skydrol 500B-4
Skydrol-5
HyJet-4A
Fluid MIL-F-83282
Fluid MIL-F-5606
Fluid MIL-F-87257
Oil-10W
Oil-30W
Oil-50W
Oil SAE-30
Oil SAE-50
Transmission fluid ATF (Dexron III)
ISO VG 22 (ESSO UNIVIS N 22)
ISO VG 32 (ESSO UNIVIS N 32)
ISO VG 46 (ESSO UNIVIS N 46)
Brake fluid DOT3
Brake fluid DOT4
Brake fluid DOT5
Gasoline
Diesel fuel
Jet fuel
Water-Glycol 60/40
Water
Количество нерастворенного газа в жидкости. Количество задается как отношение объема газа при нормальных условиях к объему жидкости в ёмкости. Поэтому значение параметров должно быть меньше 1. На практике относительное количество поглощенного воздуха всегда больше 0. Если установлено значение 0, идеальная жидкость принимается. Значение по умолчанию 0.005.
Температура жидкости (C). Значение по умолчанию 60.
Коэффициент пропорциональности, который вы можете использовать, чтобы настроить вязкость жидкости, если это необходимо. Задайте значение от 0,5 до 1,5. Значение по умолчанию 1.
Определяет, как блок обрабатывает значения вне области допустимого во время симуляции:
Error - Если давление падает ниже нуля, симуляция останавливается, и вы получаете сообщение об ошибке. Это значение по умолчанию.
Warning - Если давление падает ниже нуля, вы получаете предупреждение, но симуляция продолжается. Используйте эту опцию при моделировании систем, где кавитация может происходить в крайних случаях.
Блок имеет один гидравлический порт состояния.
Вы можете получить информацию о жидкостях и их свойствах через MATLAB® командная строка. В следующем примере первая команда приносит вам список доступных жидкостей, а вторая команда строит графики свойств выбранной жидкости из списка, в этом случае Skydrol LD-4.
В Командном Окне MATLAB введите:
props = sh_stockfluidproperties
Система выводит список доступных жидкостей:
props =
skydrol_ld_4: [1x1 struct]
skydrol_500_4: [1x1 struct]
skydrol_5: [1x1 struct]
hy_jet: [1x1 struct]
f_83282: [1x1 struct]
f_5606: [1x1 struct]
f_87257: [1x1 struct]
oil_10w: [1x1 struct]
oil_30w: [1x1 struct]
oil_50w: [1x1 struct]
oil_sae_30: [1x1 struct]
oil_sae_50: [1x1 struct]
atf_dexron: [1x1 struct]
iso_vg_32: [1x1 struct]
gasoline: [1x1 struct]
diesel_fuel: [1x1 struct]
jet_fuel: [1x1 struct]
water_glycol: [1x1 struct]
Чтобы построить график свойств первой жидкости в списке, Skydrol LD-4, введите:
props.skydrol_ld_4.plot()
Откроется окно plot:
Свойства жидкости для семейства гидравлических жидкостей Skydrol были получены из литературы, предоставленной производителем Solutia, Inc. Больше информации доступно на их веб-сайте в: http://www.skydrol.com.