Жидкое испарение в трубопроводе
В этом примере показано, как смоделировать испарение воды, чтобы сгенерировать пар. Жидкая вода вводит трубопровод в 370 K на уровне 1 кг/с. Трубопровод нагревается к 1000 K, заставляя воду, текущую в трубопроводе насыщать.
Когда жидкость в большом объеме жидкости насыщает, процесс испарения может произвести рост жидкого давления. Повреждение трубопровода в несколько сегментов позволяет меньшему объему жидкости в каждом сегменте насыщать по одному, уменьшая силу скачка давления.
Модель
Передайте подсистему сегмента 1 по каналу
Результаты симуляции от осциллографов
Результаты симуляции от Simscape Logging
Этот график показывает давление объема жидкости в каждом сегменте трубопровода. Пять скачков давления соответствуют насыщению объема жидкости в каждом сегменте трубопровода, начиная с последнего сегмента и прогрессирующий в восходящем направлении до первого сегмента. Когда жидкость пересекает контур насыщения, его определенный объем увеличивается быстро. Если жидкость не может эвакуировать объем достаточно быстро, то давление растет в объеме. В Simscape™ Двухфазная Жидкая Библиотека компоненты, такие как Трубопровод (2P) представляют жидкость как модель сосредоточенного параметра. Это означает, что целый объем жидкости в компоненте насыщает целиком, приводя к скачкам давления, замеченным в графике.
В некоторых моделях эти скачки давления могут произвести неожиданное поведение, такое как быстрый скачок обратного потока в восходящем направлении. Один способ смягчить скачки давления состоит в том, чтобы повредить один длинный трубопровод в несколько более коротких сегментов трубопровода. Это позволяет меньшему объему жидкости в каждом сегменте трубопровода насыщать один время вместо целиком. Другой способ смягчить скачки давления состоит в том, чтобы увеличить значение параметра постоянной времени Фазового перехода. В этом примере трубопровод на 10 м повреждается в пять сегментов трубопровода на 2 м для того, чтобы симулировать воду, испаряющуюся в пар.
Этот график показывает определенную энтальпию объема жидкости в каждом сегменте трубопровода. Определенная энтальпия не доступна непосредственно от регистрируемых данных моделирования. Однако это может быть вычислено из формулы: h = u + p*v, где u является определенной внутренней энергией, p является давлением, и v является определенным объемом.
Свойства жидкости
Следующие две фигуры строят свойства жидкости воды в зависимости от давления (p) и определенная внутренняя энергия (u) и в зависимости от давления (p) и нормировали внутреннюю энергию (unorm), соответственно. Жидкость является a
подохлажденная жидкость, когда-1 <= unorm <0;
двухфазная смесь, когда 0 <= unorm <= 1;
перегретый пар, когда 1 <unorm <= 2.
Данные о свойстве жидкости обеспечиваются как прямоугольная сетка в p и unorm. Поэтому сетка в терминах p и u является непрямоугольной.
Водные данные о свойстве жидкости могут быть найдены в waterPropertyTables.mat.
