Интерфейс между изотермической жидкостью и механическими вращательными сетями
Simscape/Библиотека фундаментов/Изотермическая жидкость/Элементы
Блок Rotational Mechanical Converter (IL) моделирует границу между изотермической гидравлической сетью и механической вращательной сетью. Блок преобразует изотермическое давление жидкости в механический крутящий момент и наоборот. Он может использоваться в качестве базового блока для приводов вращения.
Конвертер содержит переменный объем жидкости. Если для Model dynamic compressibility задано значение On
затем давление развивается на основе динамической сжимаемости объема жидкости. Параметр Mechanical orientation позволяет вам задать, результаты ли увеличение объема жидкости в положительном или отрицательном повороте порта R относительны C порта.
Порт A является портом изотермической жидкости, сопоставленным с входным отверстием конвертера. Порты R и C являются портами механического вращений, сопоставленными с движущимся интерфейсом и корпусом конвертера, соответственно.
Уравнения сохранения массы в объеме механического преобразователя
где:
- массовый расход жидкости в конвертер через порт A.
ε - механическая ориентация конвертера (1
если увеличение давления жидкости вызывает положительное вращение R относительно C, -1
если увеличение давления жидкости вызывает отрицательное вращение R относительно C).
ρ I - плотность жидкости в конвертере.
β I является модулем объемной упругости жидкости внутри конвертера.
D - объем конвертера, то есть объем жидкости, необходимый для поворота вала на угол модуля.
ω - скорость вращения интерфейса конвертера.
θ - поворот интерфейса конвертера.
V - объем жидкости внутри конвертера.
V мертвый - это мертвый объем, то есть объем жидкости, когда вращение границы раздела 0.
p я давление внутри конвертера.
Если вы соединяете конвертер с соединением Multibody, используйте входной порт физического сигнала q, чтобы задать поворот R порта относительно C порта. В противном случае блок вычисляет вращение интерфейса из относительных скоростей вращения порта, согласно уравнениям выше. Поворот интерфейса равен нулю, когда объем жидкости равен мертвому объему. Затем, в зависимости от Mechanical orientation значения параметров:
Если Pressure at A causes positive rotation of R relative to C
вращение поверхности раздела увеличивается, когда объем жидкости увеличивается из мертвого объема.
Если Pressure at A causes negative rotation of R relative to C
вращение раздела уменьшается, когда объем жидкости увеличивается из мертвого объема.
Уравнения, используемые для вычисления плотности смеси жидкостей и модуля объемной упругости, зависят от выбранной модели изотермической жидкости. Для получения дополнительной информации см. Опции изотермического моделирования жидкости.
Уравнение сохранения импульса в объеме механического преобразователя
где:
τ - крутящий момент, который жидкость оказывает на интерфейс конвертера.
p env - давление окружения вне конвертера.
Стенки конвертера идеально жесткие.
Конвертер не содержит механических жёстких упоров. Чтобы включить жёсткие упоры, используйте блок Rotational Hard Stop.
Сопротивление потока между входным и внутренним отверстиями конвертера незначительно.
Кинетическая энергия жидкости в конвертере незначительна.