Controlled Volumetric Flow Rate Source (MA)

Сгенерируйте изменяющиеся во времени объемные скорости потока жидкости

Библиотека:
Simscape/Библиотека фундаментов/Сырой воздух/Источники

Описание

Блок Controlled Volumetric Flow Rate Source (MA) представляет идеальный механический источник энергии во влажной воздушной сети. Объемной скоростью потока жидкости управляет вход физический сигнал в порту V. Источник может поддерживать заданную объемную скорость потока жидкости независимо от перепада давления. Нет сопротивления потоку и теплообмена с окружением. Положительная объемная скорость потока жидкости заставляет сырой воздух течь от порта A до порта B.

Объемные скорости потока жидкости и массовый расход жидкости связаны через выражение

$\dot{m} = {\begin{array}{l} ρ_{B} \dot{V} & для \dot{V} \geq 0 \\ ρ_{A} \dot{V} & для \dot{V} < 0 \end{array}$

где:

$\dot{m}$ - массовый расход жидкости от порта A до порта B.
ρ A и _ρ B являются плотностями в портах A и B, соответственно.
$\dot{V}$ - объемная скорость потока жидкости.

В уравнениях, описывающих источник, используются эти символы.

c p	Удельное тепло при постоянном давлении
h	Специфическая энтальпия
h t	Специфическая общая энтальпия
$\dot{m}$	Массовый расход жидкости (скорость потока жидкости, сопоставленная с портом, положительная, когда она течет в блок)
p	Давление
ρ	Плотность
R	Удельная газовая константа
s	Специфическая энтропия
T	Температура
Φ _работы	Степень, поданная на поток сырого воздуха через источник

Индексы A и B указывают на соответствующий порт.

Баланс массы:

$\begin{array}{l} {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = 0 \\ {\dot{m}}_{w A} + {\dot{m}}_{w B} = 0 \\ {\dot{m}}_{g A} + {\dot{m}}_{g B} = 0 \end{array}$

Энергетический баланс:

$Φ_{A} + Φ_{B} + Φ_{w o r k} = 0$

Если источник не выполняет никакой работы (Power added параметр установлен в None), затем $Φ_{w o r k} = 0$ .

Если источник изентропен (Power added параметр установлен в Isentropic power), затем

$Φ_{w o r k} = {\dot{m}}_{A} (h_{t B} - h_{t A})$

где

$\begin{array}{l} h_{t A} = h_{A} + \frac{1}{2} {(\frac{{\dot{m}}_{A}}{ρ_{A} S_{A}})}^{2} \\ h_{t B} = h_{B} + \frac{1}{2} {(\frac{{\dot{m}}_{B}}{ρ_{B} S_{B}})}^{2} \end{array}$

Специфические для смеси энтальпии, h A = h ₍T A) и h B = h (T B), ограничены изентропным отношением, то есть нет никакого изменения энтропии:

$\int_{T_{A}}^{T_{B}} \frac{1}{T} d h (T) = R \ln (\frac{p_{B}}{p_{A}})$

Допущения и ограничения

Необратимых потерь нет.
Отсутствует теплообмен с окружением.

Порты

Вход

расширить все

`V` - Объемный сигнал управления расходом, м ^ 3/с
физический сигнал

Входной физический сигнал, который определяет объемную скорость потока жидкости сырого воздуха через источник.

Сохранение

расширить все

`A` - Входное отверстие источника
сырой воздух

Порт влажного воздуха. Положительная объемная скорость потока жидкости заставляет сырой воздух течь от порта A до порта B.

`B` - Выходное отверстие источника
сырой воздух

Параметры

расширить все

`Power added` - Выберите, выполняет ли источник работу
`Isentropic power` (по умолчанию) | `None`

Выберите, выполняет ли источник работу с потоком сырого воздуха:

Isentropic power - Источник выполняет изентропную работу на сыром воздухе для поддержания заданного массового расхода независимо от перепада давления. Используйте эту опцию, чтобы представлять идеализированный насос или компрессор и правильно учитывать вход и выход энергии, особенно в системах с обратной связью.
None - Источник не выполняет никаких работ по потоку, ни добавляя, ни отводя степень, независимо от массового расхода, производимого источником. Используйте эту опцию, чтобы настроить необходимое условие потока в восходящем направлении системы, не влияя на температуру потока.

`Cross-sectional area at port A` - Площадь, нормальная к пути потока в порте А
`0.01 m^2` (по умолчанию)

Площадь, нормальная к пути потока в порту A.

`Cross-sectional area at port B` - Площадь, нормальная к пути потока в порту B
`0.01 m^2` (по умолчанию)

Площадь, нормальная к пути потока в порту B.

Примеры моделей

Медицинский вентилятор с моделью легких

Моделирует систему медицинской ИВЛ положительного давления. Пациенту подаётся заданная скорость потока жидкости. Легкие моделируются с помощью Поступательного Механического Конвертера (MA), который преобразует давление сырого воздуха в поступательное движение. Путем установки площади поперечного сечения Интерфейса в единицу, перемещение в механической поступательной сети становится прокси для объема, сила становится прокси для давления коэффициента упругости становится прокси для дыхательной эластичности, и коэффициент демпфирования становится прокси для сопротивления дыхания.

Документация

Controlled Volumetric Flow Rate Source (MA)

Описание

Допущения и ограничения

Порты

Вход

`V` - Объемный сигнал управления расходом, м ^ 3/с
физический сигнал

Сохранение

`A` - Входное отверстие источника
сырой воздух

`B` - Выходное отверстие источника
сырой воздух

Параметры

`Power added` - Выберите, выполняет ли источник работу
`Isentropic power` (по умолчанию) | `None`

`Cross-sectional area at port A` - Площадь, нормальная к пути потока в порте А
`0.01 m^2` (по умолчанию)

`Cross-sectional area at port B` - Площадь, нормальная к пути потока в порту B
`0.01 m^2` (по умолчанию)

Примеры моделей

Медицинский вентилятор с моделью легких

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Controlled Volumetric Flow Rate Source (MA)

Описание

Допущения и ограничения

Порты

Вход

V - Объемный сигнал управления расходом, м ^ 3/с физический сигнал

Сохранение

A - Входное отверстие источника сырой воздух

B - Выходное отверстие источника сырой воздух

Параметры

Power added - Выберите, выполняет ли источник работу Isentropic power (по умолчанию) | None

Cross-sectional area at port A - Площадь, нормальная к пути потока в порте А 0.01 m^2 (по умолчанию)

Cross-sectional area at port B - Площадь, нормальная к пути потока в порту B 0.01 m^2 (по умолчанию)

Примеры моделей

Медицинский вентилятор с моделью легких

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Темы

Документация Simscape

Поддержка

`V` - Объемный сигнал управления расходом, м ^ 3/с
физический сигнал

`A` - Входное отверстие источника
сырой воздух

`B` - Выходное отверстие источника
сырой воздух

`Power added` - Выберите, выполняет ли источник работу
`Isentropic power` (по умолчанию) | `None`

`Cross-sectional area at port A` - Площадь, нормальная к пути потока в порте А
`0.01 m^2` (по умолчанию)

`Cross-sectional area at port B` - Площадь, нормальная к пути потока в порту B
`0.01 m^2` (по умолчанию)

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®