Gas-Charged Accumulator (IL)

Аккумулятор с газом как сжимаемый носитель в изотермической жидкой системе

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Tanks & Accumulators

  • Gas-Charged Accumulator (IL) block

Описание

Блок Gas-Charged Accumulator (IL) моделирует заряженный газом аккумулятор в изотермической жидкой сети. Аккумулятор состоит из предзаряженной газовой камеры и жидкой емкости. Камеры разделяются перегородкой, поршнем или другим видом диафрагмы.

Когда жидкое давление во входе аккумулятора становится больше, чем давление перед зарядом, жидкость вводит аккумулятор и сжимает газ посредством политропного процесса. Уменьшение в жидком давлении заставляет газ распаковывать и разряжать сохраненную жидкость в систему. Движение диафрагмы ограничивается жестким упором, когда жидкий объем является нулем и когда жидкий объем на жидкой способности емкости. Жидкая способность емкости является общим объемом аккумулятора минус минимальный объем газа.

Вставьте жидкое сопротивление, и свойства диафрагмы, такие как инерция и затухание не моделируются. Скорость потока жидкости положительна, если жидкость течет в аккумулятор.

Эта схема представляет заряженный газом аккумулятор. Общий объем аккумулятора, VT, разделен на жидкую емкость слева и газовую камеру справа вертикальной диафрагмой. Расстояние между левой стороной и диафрагмой задает жидкий объем, VL. Расстояние между правой стороной и диафрагмой задает объем газа, VG. Жидкая способность емкости, VC, меньше общего объема аккумулятора, так, чтобы объем газа никогда не становился нулевым:

VL=VT−VGVC=VT−Vdead

где:

  • VT является суммарным объемом аккумулятора, включая жидкую емкость и газовую камеру.

  • VL является объемом жидкости в аккумуляторе.

  • VG является объемом газа в аккумуляторе.

  • VC является жидкой способностью емкости (VT - VG).

  • Vdead является газовой камерой мертвый объем, небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной газом, когда жидкая емкость полностью заполнена.

Давление, при котором происходит контакт диафрагмы с ограничителем моделируется терминами жесткости и демпфирования. Отношение давления газа и объема газа между текущим состоянием и состоянием перед зарядом является политропным, и давление сбалансировано в диафрагме:

pGVGksh=pprVTksh,

где:

  • pG является давлением газа в газовой камере.

  • ppr является давлением в газовой камере, когда жидкая емкость пуста

  • ksh является отношением удельной теплоемкости (коэффициент адиабаты).

Сохранение массы

Сохранение массы представлено следующим уравнением.

{p˙IdρIdpIVL+ρIV˙L=m˙A,     compressibility onρIV˙L=m˙A,                       compressibility off   

где:

  • pI является жидким давлением в жидкой емкости, которая равна давлению во входе аккумулятора.

  • m˙A является массовым расходом жидкости жидкости, входя в порт A.

  • ρI является плотностью жидкости в жидкой емкости.

V˙L={p˙IkshpGVG,            if 0 <VL<VCp˙IkshpGVG+Kstiff,                  else

где Kstiff является коэффициентом жесткости жесткого упора.

Сохранение импульса

Сохранение импульса представлено:

pI=pG+pHS

где pHS является контактным давлением жесткого упора.

pHS={(VL−VC)Kstiff,    if VL≥VCVLKstiff,                          if VL ≤ 00,                                    else

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Порты

Сохранение

развернуть все

Изотермический жидкий порт сопоставлен с входом аккумулятора. Скорость потока жидкости положительна, если жидкость течет в аккумулятор.

Параметры

развернуть все

Суммарный объем аккумулятора, включая жидкую емкость и газовую камеру. Это - сумма жидкой способности емкости и минимального объема газа.

Мертвый объем газовой камеры, который задан как небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной газом, когда жидкая емкость наполнена до отказа. Ненулевой объем необходим так, чтобы давление газа не становилось бесконечным, когда жидкая емкость полностью заполнена.

Давление в газовой камере, когда жидкая емкость пуста.

Отношение удельной теплоемкости (коэффициент адиабаты). Для учета теплообмена установите его на значение обычно между 1 и 2, в зависимости от свойств газа в газовой камере. Для сухого воздуха в 20°C, это значение 1 для изотермического процесса или 1.4 для адиабатического (и изэнтропического) процесса.

Коэффициент пропорциональности контактного давления жесткого упора относительно жидкого объема, проникшего в жесткий упор. Жесткие упоры используются, чтобы ограничить жидкий объем между нулевой и жидкой способностью емкости.

Смоделировать ли какое-либо изменение в плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Когда Fluid compressibility установлен в On, изменения из-за массового расхода жидкости в блок вычисляются в дополнение к изменениям плотности из-за изменений в давлении. В Изотермической Жидкой Библиотеке все блоки вычисляют плотность в зависимости от давления.

Примеры модели

Water Hammer Effect

Эффект гидравлического удара

Эта демонстрация показывает, как библиотекой Isothermal Liquid можно пользоваться к гидравлическому удару модели в длинном трубопроводе. После открытия клапана, чтобы медленно установить спокойное течение в трубопроводе, быстро закрывается клапан. Если Клапан закрывается достаточно быстро, он инициировал эффект гидравлического удара. Разрядник гидравлического удара подавляет скачки давления.

Смотрите также

|

Введенный в R2020a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте