Translational Mechanical Converter (TL)
Интерфейс между тепловыми жидкими и механическими поступательными сетями
- Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Тепловая Жидкость / Элементы
Описание
Блок Translational Mechanical Converter (TL) моделирует интерфейс между тепловой жидкой сетью и сетью вращательного механического устройства. Блок преобразует тепловое жидкое давление в механическую силу и наоборот. Это может использоваться в качестве базового блока для линейных приводов.
Конвертер содержит переменный объем жидкости. Температура развивается на основе тепловой способности этого объема. Если Model dynamic compressibility установлен в On, затем давление также развивается на основе динамической сжимаемости жидкого объема. Параметр Mechanical orientation позволяет вам задать, отодвигает ли увеличение давления порт R от или к порту C.
Порт A является тепловым жидким портом сохранения, сопоставленным с входом конвертера. Порт H является тепловым портом сохранения, сопоставленным с температурой жидкости в конвертере. Порты R и C являются портами механической передачи, сопоставленными с движущимся интерфейсом и преобразованием регистра конвертера, соответственно.
Баланс массы
Массовое уравнение сохранения в механическом объеме конвертера
где:
жидкий массовый расход жидкости в конвертер через порт А.
ε является механической ориентацией конвертера (
1если увеличение жидкого давления вызывает прямое вытеснение R относительно C,-1если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное смещение R относительно C).ρ является жидкой массовой плотностью.
S является площадью поперечного сечения интерфейса конвертера.
v является поступательной скоростью интерфейса конвертера.
V является жидким объемом в конвертере.
β является жидким модулем объемной упругости в конвертере.
α является коэффициентом теплового расширения жидкости.
p является жидким давлением в конвертере.
T является жидкой температурой в конвертере.
Если вы соединяете конвертер с Мультисуставом, используйте входной порт физического сигнала p, чтобы определить перемещение порта R относительно порта C. В противном случае блок вычисляет интерфейсное смещение от относительных скоростей порта, согласно уравнениям блока. Интерфейсное смещение является нулем, когда жидкий объем равен мертвому объему. Затем в зависимости от значения параметров Mechanical orientation:
Если
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C, интерфейсное смещение увеличивается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.Если
Pressure at A causes negative displacement of R relative to C, интерфейсное смещение уменьшается, когда жидкий объем увеличивается с мертвого объема.
Баланс импульса
Уравнение сохранения импульса в механическом объеме конвертера
где:
F является силой, которую жидкость порождает на интерфейс конвертера.
Банкомат p является атмосферным давлением.
Энергетический баланс
Уравнение энергосбережения в механическом объеме конвертера
где:
u является жидкой внутренней энергией.
ϕ A является скоростью потока жидкости полной энергии в механический объем конвертера через порт А.
Q H является уровнем теплового потока в механический объем конвертера.
Допущения и ограничения
Стены конвертера несовместимы. Они не могут деформироваться независимо от внутреннего давления и температуры.
Конвертер не содержит механических жестких упоров. Чтобы включать жесткие упоры, используйте блок Translational Hard Stop.
Сопротивление потока между входом и внутренней частью конвертера незначительно.
Тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью конвертера незначительно.
Кинетическая энергия жидкости в конвертере незначительна.
