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Single-Acting Actuator (G)

燃气管网中的单作用线性执行器。

类型: EngeeFluids.Gas.Actuators.SingleActing

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Actuators/Single-Acting Actuator (G)

说明

Single-Acting Actuator (G) 模拟一个由气室控制活塞的线性执行器。执行器产生活塞往复运动,其作用力由气室的超压决定。

图中显示了*机械方向*参数值不同时执行器的主要组成部分。端口 A 代表气室入口。端口 R 与活塞相关,端口 C 与执行机构外壳相关。端口 H 提供气室与环境之间的热相互作用。

single acting actuator g 1

single acting actuator g 2

搬迁

活塞运动由端口 R 相对于端口 C 的位移决定。活塞运动的方向由*机械定位*参数设定。当腔容积等于*死腔容积*时,活塞运动为中性(等于 "0")。

硬停止模式

活塞运动受到位于活塞冲程内的一对硬止点的限制。缸体采用与Translational Hard Stop 缸体相同的硬止点模型,并考虑了活塞冲程两端的阻尼和刚度因素。

如果活塞行程为正值,则下硬止点位于 ,上硬止点位于 。如果活塞行程为负值,下止点位于 ,上止点位于

缸体组件

阀块 Single-Acting Actuator (G) 由块组成:

执行器的结构图如示意图所示。

single acting actuator g 2

端口

非定向

# A — 气体入口或出口
气体

Details

与气室气体入口或出口相对应的端口。

程序使用名称

port

# R — 执行器活塞
渐进式机械

Details

与执行器活塞相对应的机械渐进端口。

程序使用名称

rod_flange

# H — 热端口
加热

Details

与气体热导率有关的端口。

程序使用名称

thermal_port

# C — 驱动室
渐进式机械装置

Details

与执行机构外壳相对应的机械渐进端口。

程序使用名称

case_flange

输出

# p — 活塞位置
尺度

Details

活塞位置(米)。

数据类型

Float64`。

复数支持

参数

执行器

# Mechanical orientation — 活塞移动方向
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Details

决定活塞移动的方向。可供选择的选项

  • A 处的压力导致 R 相对于 C 的正向位移" - 如果端口 A 中的气体体积增加,则活塞位移为正向。这相当于活塞杆移出气缸。

  • A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移" - 如果*A* 端口的气体体积增大,则活塞运动为负。这相当于活塞杆向气缸内移动。

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

默认值

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C

程序使用名称

orientation

可计算

# Piston cross-sectional area — 活塞杆横截面积
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

活塞杆的横截面积。

计量单位

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

piston_area

可计算

# Piston stroke — 活塞行程
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

活塞最大行程。

计量单位

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

默认值

0.1 m

程序使用名称

stroke

可计算

# Dead volume — 活塞运动等于 0 时气室中的气体容积
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

活塞运动值为 "0 "时的气体体积。该气体体积对应于活塞在执行器端盖顶部的位置。

计量单位

l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

默认值

1e-05 m^3

程序使用名称

dead_volume

可计算

# Cross-sectional area at port A — 端口横截面积 A
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

端口 A 的横截面积。

计量单位

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

port_area

可计算

# Environment pressure specification — 设定环境压力的方法
Atmospheric pressure | Specified pressure

Details

设置环境压力的方法。大气压力 "选项将环境压力设置为 "0.101325 兆帕"。

Atmospheric pressure | Specified pressure

默认值

Atmospheric pressure

程序使用名称

pressure_type

可计算

# Environment pressure — 环境压力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

用户定义的环境压力。

依赖关系

要使用此参数,请将 环境压力规格 设置为 "指定压力"。

计量单位

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

默认值

0.101325 MPa

程序使用名称

p_specified

可计算

硬停止

# Hard stop model — 选择硬止动器的型号
Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound | Based on coefficient of restitution

Details

选择活塞在末端位置时的作用力模型。更多信息,请参见图块Translational Hard Stop

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound | Based on coefficient of restitution

默认值

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound

程序使用名称

hardstop_model

可计算

# Hard stop stiffness coefficient — 刚度系数
N/m | lbf/ft | lbf/in

Details

活塞刚度系数。

计量单位

N/m | lbf/ft | lbf/in

默认值

1e10 N/m

程序使用名称

k_hard_stop

可计算

# Hard stop damping coefficient — 阻尼系数
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

活塞阻尼系数。

计量单位

kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

默认值

150.0 N*s/m

程序使用名称

C_hard_stop

可计算

# Transition region — 刚性停止模型的作用范围
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

硬止动阀型号的作用范围。在此范围之外,*硬制动模式*不适用于活塞的极限位置,制动器不会对活塞施加额外的力。

依赖关系

要使用该参数,请将*硬制动模型*设置为 "通过过渡区域平稳施加刚度和阻尼,阻尼回弹"。

计量单位

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

默认值

0.1 mm

程序使用名称

transition_region

可计算

初始条件

# Initial piston displacement — 初始活塞位置
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

模拟开始时的活塞位置。

计量单位

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

默认值

0.0 m

程序使用名称

offset

可计算

# Initial gas pressure — 初始气体压力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

执行机构中的初始气体压力。

计量单位

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

默认值

0.101325 MPa

程序使用名称

p_start

可计算

# Initial gas temperature — 气体初始温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

执行机构中的初始气体温度。

计量单位

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

默认值

293.15 K

程序使用名称

T_start

可计算