Rotational Mechanical Converter (IL)

Интерфейс между изотермической жидкостью и сетями вращательного механического устройства

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Библиотека Основы / Изотермическая Жидкость / Элементы

  • Rotational Mechanical Converter (IL) block

Описание

Блок Rotational Mechanical Converter (IL) моделирует интерфейс между изотермической жидкой сетью и сетью вращательного механического устройства. Блок преобразует изотермическое жидкое давление в механический крутящий момент и наоборот. Это может использоваться в качестве базового блока для ротационных приводов.

Конвертер содержит переменный объем жидкости. Если Model dynamic compressibility установлен в On, затем давление развивается на основе динамической сжимаемости жидкого объема. Параметр Mechanical orientation позволяет вам задать, приводит ли увеличение жидкого объема к положительному или отрицательному вращению порта R относительно порта C.

Порт A является изотермическим жидким портом сохранения, сопоставленным с входом конвертера. Порты R и C являются портами сохранения вращательного механического устройства, сопоставленными с движущимся интерфейсом и преобразованием регистра конвертера, соответственно.

Баланс массы

Массовые уравнения сохранения в механическом объеме конвертера

m˙A={ε ρID ω,если жидкость динамический сжимаемость  offε ρID ω+1βIdpIdtρIV,если жидкость динамический сжимаемость  onω=dθdtω=ωR−ωCV=Vdead+εDθ

где:

  • m˙A массовый расход жидкости в конвертер через порт A.

  • ε является механической ориентацией конвертера (1 если увеличение жидкого давления вызывает положительное вращение R относительно C, -1 если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное вращение R относительно C).

  • ρ я - плотность жидкости в конвертере.

  • β я - жидкий модуль объемной упругости в конвертере.

  • D является смещением объема конвертера, то есть, объем жидкости должен был вращать вал на угловой модуль.

  • ω является скоростью вращения интерфейса конвертера.

  • ω R и ω C являются скоростями вращения портов R и C, соответственно.

  • θ является вращением интерфейса конвертера.

  • V является жидким объемом в конвертере.

  • Мертвый V является мертвым объемом, то есть, объемом жидкости, когда интерфейсное вращение 0.

  • p я - давление в конвертере.

Если вы соединяете конвертер с Мультисуставом, используйте входной порт физического сигнала q, чтобы задать вращение порта R относительно порта C. В противном случае блок вычисляет интерфейсное вращение от относительных скоростей вращения порта, согласно уравнениям выше. Интерфейсное вращение является нулем, когда жидкий объем равен мертвому объему. Затем в зависимости от значения параметров Mechanical orientation:

  • Если Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, интерфейсное вращение увеличивается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.

  • Если Pressure at A causes negative rotation of R relative to C, интерфейсное вращение уменьшается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.

Уравнения использовались для расчета жидкой плотности смеси, и модуль объемной упругости зависят от выбранной изотермической жидкой модели. Для получения дальнейшей информации см. Изотермические Жидкие Опции Моделирования.

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в механическом объеме конвертера

τ=ε(penv−p)D,

где:

  • τ является крутящим моментом, который жидкость проявляет в интерфейсе конвертера.

  • ENV p является давлением среды вне конвертера.

Допущения и ограничения

  • Стены конвертера совершенно тверды.

  • Конвертер не содержит механических жестких упоров. Чтобы включать жесткие упоры, используйте блок Rotational Hard Stop.

  • Сопротивление потока между входом и внутренней частью конвертера незначительно.

  • Кинетическая энергия жидкости в конвертере незначительна.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Введите физический сигнал, который передает информацию о положении от соединения Simscape™ Multibody™. Соедините этот порт с портом q обнаружения положения соединения. Для получения дополнительной информации смотрите Соединяющиеся Сети Simscape к Соединениям Simscape Multibody.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите параметр Interface rotation на Provide input signal from Multibody joint.

Сохранение

развернуть все

Изотермический жидкий порт сохранения сопоставлен с входом конвертера.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с движущимся интерфейсом.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с преобразованием регистра конвертера.

Параметры

развернуть все

Выберите выравнивание движущегося интерфейса относительно жидкого давления:

  • Pressure at A causes positive rotation of R relative to C — Увеличение жидкого давления приводит к положительному вращению порта R относительно порта C.

  • Pressure at A causes negative rotation of R relative to C — Увеличение жидкого давления приводит к отрицательному вращению порта R относительно порта C.

Выберите метод, чтобы определить вращение порта R относительно порта C:

  • Calculate from angular velocity of port R relative to port C — Вычислите вращение от относительных скоростей вращения порта, на основе массовых уравнений баланса. Это - метод по умолчанию.

  • Provide input signal from Multibody joint — Позвольте входному порту q физического сигнала передать информацию о вращении от Мультисустава. Используйте этот метод только, когда вы соедините конвертер с Мультисуставом при помощи блока Rotational Multibody Interface. Для получения дополнительной информации смотрите, Как Передать Информацию о положении.

Вращательное смещение порта R относительно порта C в начале симуляции. Значение 0 соответствует начальному жидкому объему, равному Dead volume.

Зависимости

Enabled, когда параметр Interface rotation устанавливается на Calculate from angular velocity of port R relative to port C.

  • Если Mechanical orientation является Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, значение параметров должно быть больше или быть равно 0.

  • Если Mechanical orientation является Pressure at A causes negative rotation of R relative to C, значение параметров должно быть меньше чем или равно 0.

Перемещенный жидкий объем на модульное вращение движущегося интерфейса.

Объем жидкости, когда интерфейсное вращение 0.

Площадь поперечного сечения входа конвертера, в направлении, нормальном к пути к потоку.

Выберите метод спецификации при давлении вне конвертера:

  • Atmospheric pressure — Используйте атмосферное давление, заданное блоком Thermal Liquid Settings (TL) или Thermal Liquid Properties (TL), соединенным со схемой.

  • Specified pressure — Задайте значение при помощи параметра Environment pressure.

Давление вне конвертера, действующего против давления объема жидкости конвертера. Значение 0 указывает, что конвертер расширяется в вакуум.

Зависимости

Enabled, когда параметр Environment pressure specification устанавливается на Specified pressure.

Выберите ли с учетом динамической сжимаемости жидкости. Динамическая сжимаемость дает жидкой плотности зависимость от давления и температуры, влияя на переходный процесс в системе в быстропротекающих ситуациях.

Жидкое давление в конвертере в начале симуляции.

Зависимости

Enabled, когда параметр Fluid dynamic compressibility устанавливается на On.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Темы

Введенный в R2020a

Документация Simscape

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте