Rotary Pneumatic Piston Chamber

Вращательная пневматическая поршневая камера, основанная на идеальном газовом законе

Библиотека

Нет (пример пользовательской библиотеки)

Описание

Примечание

Начиная с релиза R2016b, библиотека блоков Gas заменяет библиотеку Pneumatic как рекомендуемый способ моделирования пневматических систем. Бывшая библиотека Pneumatic теперь включена в установку продукта в качестве примера пользовательской библиотеки. Определение пневматической области все еще обеспечивается программным обеспечением, и все пневматические блоки в ваших устаревших моделях продолжают работать, как и прежде. Однако эти блоки больше не получают полной производственной поддержки и могут быть удалены в будущем релизе. Для получения дополнительной информации см. R2016b Информации о релизах.

Блок Rotary Pneumatic Piston Chamber моделирует пневматическую вращательную поршневую камеру, основанную на идеальном газовом законе и принимая постоянные специфические нагревы. Используйте эту модель как базовый блок для пневматических вращательных приводов. Поршень может генерировать крутящий момент только в одном направлении, и направление задается параметром Chamber orientation.

Уравнение непрерывности для представления сети поршневой камеры является

$G = \frac{V_{0} + D \cdot θ}{R T} (\frac{d p}{d t} - \frac{p}{T} \frac{d T}{d t}) + \frac{D}{R T} \cdot p \cdot \frac{d θ}{d t}$

где

G	Массовый расход жидкости в входном порту
_V0	Начальный объем ёмкости
D	Перемещение поршня (объем на модуль угла)
Θ	Угол поршня
p	Абсолютное давление в ёмкости
R	Удельная газовая константа
T	Абсолютная температура газа
t	Время

Энергетическое уравнение

$q = \frac{c_{v}}{R} (V_{0} + D \cdot θ) \frac{d p}{d t} + \frac{c_{p} \cdot D}{R} p \frac{d θ}{d t} - q_{w}$

где

q	Тепловой поток из-за притока газа в ёмкость (через пневматический порт)
_qw	Тепловой поток через стенки ёмкости (через тепловой порт)
_cv	Удельное тепло при постоянном объеме
_cp	Удельное тепло при постоянном давлении

Уравнение крутящего момента

$τ = p \cdot D$

Порт А - пневматический порт, сопоставленный с входным отверстием ёмкости. Порт H является тепловым портом, через который происходит теплообмен с окружением. Порты C и R являются портами механического вращений, сопоставленными с корпусом поршня и штоком, соответственно. Поток газа и тепловой поток считаются положительными, если они течут в ёмкость.

Переменные

Чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в Property Inspector блоков). Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Основные допущения и ограничения

Газ идеален.
Удельные нагревания при постоянном давлении и постоянном объеме, _cp и _cv, постоянны.

Параметры

Displacement: Укажите эффективное перемещение поршня в зависимости от объема на модуль измерения. Значение по умолчанию .001 м ^ 3/рад.
Initial angle: Задайте начальный угол поршня. Значение по умолчанию 0.
Dead volume: Укажите объем газа в ёмкости при нулевом положении поршня. Значение по умолчанию 1e-5 м ^ 3.
Chamber orientation: Задайте направление генерации крутящего момента. Поршень генерирует крутящий момент в положительном направлении, если этот параметр установлен в 1 (значение по умолчанию). Если вы задаете этот параметр 2поршень генерирует крутящий момент в отрицательном направлении.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A: Пневматический порт сопоставлен с входным отверстием ёмкости.
H: Тепловой порт, через который происходит теплообмен с окружением.
R: Порт Механического привода вращения сопоставлен с поршнем (штоком).
C: Механический вращательный порт сопоставлен с ссылкой (корпусом).

Документация