Rotational Mechanical Converter (G)
气体和机械旋转网络之间的接口。
类型: AcausalFoundation.Gas.Elements.RotationalMechanicalConverter
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图书馆中的路径: |
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说明
Rotational Mechanical Converter (G) 单元代表气体和机械旋转网络之间的接口（转换器）。该装置可将气体压力转换为机械扭矩，反之亦然。它可用作气体驱动和压缩机的基础。
转换器中含有可变容积的气体。压力和温度根据气体的可压缩性和热容量而变化。通过*机械方向*参数，您可以指定气体体积的增加是导致*R* 端口相对于*C* 端口正向旋转还是反向旋转。
端口 A 是气体端口，对应于变送器的入口。端口 H 是热端口，与变送器内的气体温度有关。端口 R 和 C 是旋转机械端口，与轴和变送器外壳相对应。
质量保证
质量守恒方程与Constant Volume Chamber (G) 单元的方程类似，但增加了一个与气体体积变化相关的项：
,
其中
-
- 是恒温恒容条件下气体质量随压力变化的偏导数。
-
- 是气体质量在恒定压力和体积下的温度偏导数。
-
- 气体压力。假定端口 A 的压力等于该压力， 。
-
- 气体温度。端口 H 的温度假定等于此温度， 。
-
- 气体密度。
-
- 气体体积。
-
- 时间
-
- 端口 A 的质量流量。如果气体流入区块，则通过端口的流速为正值。
能量平衡
能量平衡方程将能量和热量消耗与代表气体体积的内部单位的压力和温度动态联系起来：
,
其中
-
- 是恒温恒容条件下气体内能与压力的偏导数。
-
- 是气体内能在恒定压力和体积下的温度偏导数。
-
- 是端口 A 的能量流速。
-
- 端口 H 的热流量。
-
- 气体的比焓。
理想气体和半理想气体模型的偏导数
在恒定体积下，气体的质量 M 和内能 U 随压力和温度变化的偏导数取决于气体的模型特性。对于理想气体和半理想气体模型，其方程如下：
在哪里？
-
- 是气体的密度。
-
- 是气体的体积。
-
- 气体的比焓。
-
- 压缩系数。
-
- 通用气体常数。
-
- 恒定气体压力下的比热容。
参数
机械方向 - 传感器方向
A处的压力会导致R相对于C正向旋转（默认）` | "A处的压力会导致R相对于C负向旋转
设置机械零件运动相对于气体体积变化的方向：
-
A 处的压力导致 R 相对于 C 正向旋转"- 气体体积的增加导致端口 R 相对于端口 C 正向旋转。
-
A 处的压力导致 R 相对于 C 的负旋转"- 气体体积的增加导致端口 R 相对于端口 C 的负旋转。
初始界面旋转角度，rad - 端口 R 相对于端口 C 的初始角度位置
0.0（默认值）
端口 R 相对于端口 C 的初始角度位置。0 "对应的初始气体体积等于*死体积*。
依赖关系
-
如果 机械方向 的值为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 正向旋转"，则参数值必须大于或等于 "0"。
-
如果 Mechanical orientation 的值为
Pressure at A causes negative rotation of R relative to C，则参数值必须小于或等于0。
接口体积位移，m³/rad - 每单位旋转的气体位移体积
0.01 m³/rad （默认值）。
变送器机械部分每转一圈的气体体积。
死体积，m³ - 机械零件旋转角度为零时的气体体积
1e-5 m³（默认值）。
机械部件旋转角度等于 `0`时转换器中的气体体积。
端口 A 的横截面积，m² - 转换器入口处流动横截面的法线面积
0.01 m²（默认值）。
在气体流动路径的法线方向上，变送器入口端口的横截面积。
环境压力规格 - 设置环境压力的方法
大气压力（默认）` | 指定压力`。
指定指定环境压力的方法：
-
大气压力 "是连接到电路的*Gas Properties (G)* 设备设定的大气压力。
-
指定压力"--*环境压力*参数的精确值。
环境压力，Pa - 变送器外部的压力
0.101325兆帕（默认值）。
转换器外的压力，与转换器气体体积的压力相抵消。数值 0 表示转换器在真空中运行。
依赖关系
环境压力规格*设置为 "指定压力 "时可用。
气体体积初始压力，Pa - 气体压力初始值
0.101325兆帕（默认）"。
气体压力初始值。
气体体积初始温度，K - 气体温度初始值
293.15K（默认值）。
气体温度初始值。
气体体积初始密度，kg/m³ - 气体密度初始值
1.2kg/m³（默认值）。
气体密度初始值。