Понимание динамических симуляций

Динамические симуляции и нестационарные потоки

Этот Simscape™ Fluids™ моделей ПО зависимость по времени в компонентах и системах. Поток жидкости в сетях Simscape может быть либо устойчивым, либо нестабильным по времени. В ходе моделирования, после рассеяния начальных переходных процессов симуляции, если переменные сетевой жидкости не изменяются или не способствуют периодичности в симуляции, поток рассматривается как установившийся. Установившийся поток указывает на установившуюся симуляцию, однако нестабильные потоки могут происходить как в установившемся, так и в динамических симуляциях.

Прежде чем принимать, что поток является установившимся, важно проверить, что связь между компонентами действительно устойчива. Длина симуляции также может быть критической: динамика жидкости с меньшей периодичностью может потребовать более длительного периода воздействия в процессе симуляции. Наконец, граничные условия вашей симуляции могут сами быть зависящими от времени, как это происходит в модели охлаждения цикла Брайтона, обсуждаемой ниже.

Наблюдение за нестабильными граничными условиями

Проекты системы отопления-охлаждения основаны на энтальпийской схеме давления рабочей жидкости системы:

График p-H системы ОВКВ

pressure-enthalpy diagram

Каждый угол цикла указывает состояние жидкости после динамического процесса:

  1. Охлаждайте пар при низком давлении

  2. Горячий пар при высоком давлении

  3. Горячая жидкость при высоком давлении

  4. Смешанные пар и жидкость при низком давлении

Эти точки становятся критериями проекта системы ОВКВ, которая может быть воссоздана в двухфазной области Simscape Fluids путем:

  • Расширительный клапан (состояние 4 в состояние 3)

  • Конденсатор (состояние 3 для состояния 2)

  • Компрессор (состояние 2 для состояния 1)

  • Испаритель (состояние 1 в состояние 4)

Система ОВКВ цикла Брайтона

Brayton cycle model

Однако во время симуляции качество рабочей жидкости в каждой точке проекта может изменяться в зависимости от динамических процессов, происходящих в остальной части цикла. Для примера, когда динамика компрессора не принята устойчивой, влияют качества жидкости в четырех точках цикла:

pressure-enthalpy diagram

Обратите внимание, что температура цикла в примере выше остается между 275 и 325 К. Это точка проекта КПД: обледенение образуется при устойчивых температурах ниже 275 К, что, в свою очередь, снижает теплопроводность и КПД испарителя. При температурах выше 325 К емкость конденсатора для сброса тепла уменьшается вместе с общей эффективностью цикла.

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте