Tank (G-IL)

装有可变容积气体和等温液体的加压罐车。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Volumes.GasPressurizedTank

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Tanks & Accumulators/Tank (G-IL)

说明

该单元 Tank (G-IL) 模拟在一个气体和等温液体体积分离的腔室中的质量和能量存储。液体和气体的总体积是固定的，但气体和等温液体的单个体积可以改变。两个气体端口提供气体流，一个到六个不等的等温液体端口提供等温液体流。等温液体口可以位于不同的高度。

tank g il cn

罐体已加压，但压力并不固定。在模拟过程中，压力会根据气体压力发生变化。气体压力增大时，压力增大；气体压力减小时，压力减小。假设等温流体的体积与气体体积保持平衡，其压力与气体压力相同 ( )。气体和等温流体体积之间不进行能量交换，但可通过气体端口与其他成分进行能量交换。

等温流体的端口

您可以使用参数 Number of inlets 指定等温液体端口的数量：

参数值 Number of inlets 等温液体口

参数值 Number of inlets	等温液体口
`1`	A2端口
`2`	A2 和 B2 端口
`3`	A2、B2 和 C2 端口
`4`	A2、B2、C2 和 D2 端口
`5`	A2、B2、C2、D2 和 E2 端口。
`6`	A2、B2、C2、D2、E2 和 F2 端口。

1

*A2*端口

2

A2 和 B2 端口

3

A2、B2 和 C2 端口

4

A2、B2、C2 和 D2 端口

5

A2、B2、C2、D2 和 E2 端口。

6

A2、B2、C2、D2、E2 和 F2 端口。

等温液体和气体的体积

储气罐的总容积是所含气体和等温液体的体积之和：

其中是容积，指数、和分别表示储罐总容积、等温液体容积和气体容积。

由于总体积是固定的，气体体积随时间的变化率必须与等温液体体积的变化率相反：

在区块链中，等温液体的体积变化率是通过微分表达式计算出来的：

其中

- 质量
- 密度

通过微分计算出等温流体体积内的质量流量：

等温流体体积的变化率为，气体体积的变化率也为：

其中是储气罐中的压力。

质量守恒

等温液体或气体的质量守恒率等于该体积中的净质量流量。

在等温液体体积中

其中

- 是等温流体的质量累积率；
- 等温流体 A2、B2、C2、D2、E2 或 F2 通过端口进入该容积的单个质量流量。

在气体体积中

其中

- 是气体质量累积率；
- 是气体 A1 和 B1 通过端口进入该体积的单个质量流量。

气体体积内的质量累积率包含压力、温度和体积变化的贡献：

其中是温度，压力和温度的导数取决于*Gas Properties (G)* 块中指定的气体类型。确定导数的方程见*Translational Mechanical Converter (G)* 。

气体体积的质量守恒方程如下

能量守恒

一定体积气体中的能量储存率为：

其中

- 是气体体积的总能量；
- 气体焓；
- 通过 H1 端口进入储气罐的热能通量；
- 通过气体入口的能量通量。

压力和温度导数取决于块*Gas Properties (G)* 中指定的气体类型。确定导数的方程见*Translational Mechanical Converter (G)* 。

动量守恒

在程序块中，不考虑气体和等温流体的流体动力阻力，无论其性质如何，是摩擦阻力还是其他性质。气体和等温流体的压力彼此相等，且与气体内部压力相等：

等温液体在端口上的压力取决于其相对于液面的深度。等温液体的内部压力等于气体压力， = 。在区块中，等温液体端口处的动压在公式中进行了计算：

其中

- 等温液面相对于罐底的高度；
- 等温液体入口位置相对于罐底的高度；
- 自由落体加速度。

根据项，可确定端口上方导热液体柱的高度。等温液体每个端口的动压取决于该端口的流动方向：

其中为流速。

假设和限制

由于油箱体积突然膨胀，流体的动量会在油箱入口处损失。

端口

非定向

# H1 — 散热口
加热

Details

一定体积气体在罐壁的传热。

程序使用名称

gas_thermal_port

# A1 — 气口
气体

Details

非定向气口，与气体进出储气罐的开口有关。

程序使用名称

gas_port_a1

# B1 — 气口
气体

Details

非定向气口，与气体进出储气罐的开口有关。

程序使用名称

gas_port_b1

# A2 — 等温液体口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的孔口相连。

程序使用名称

isothermal_liquid_port_a

# B2 — 等温液体端口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的附加端口相关联。

依赖关系

要使用该端口，请将 Number of inlets 参数设置为 2, 3, 4, 5`或 `6.

程序使用名称

isothermal_liquid_port_b

# C2 — 等温液体端口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的附加端口相关联。

依赖关系

要使用该端口，请将 Number of inlets 参数设置为 3, 4, 5`或 `6.

程序使用名称

isothermal_liquid_port_c

# D2 — 等温液体端口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的附加端口相关联。

依赖关系

要使用该端口，请将 Number of inlets 参数设置为 4, 5`或 `6.

程序使用名称

isothermal_liquid_port_d

# E2 — 等温液体端口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的附加端口相关联。

依赖关系

要使用该端口，请将 Number of inlets 设置为 5`或 `6.

程序使用名称

isothermal_liquid_port_e

# F2 — 等温液体口
等温液体

Details

用于等温液体的非定向端口，与等温液体进出罐体的附加端口相关联。

依赖关系

要使用该端口，请将 Number of inlets 参数设置为 6.

程序使用名称

isothermal_liquid_port_f

输出

# V — 等温流体体积
尺度

Details

罐中等温液体的体积，单位 m³。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# L — 等温液面
等温液面

Details

等温液体相对于罐底的液面高度，单位 m。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

# Number of inlets — 等温液体入口数量
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6

Details

设备的等温液体入口数量。

值	`1` \| `2` \| `3` \| `4` \| `5` \| `6`
默认值	`1`
程序使用名称	`port_count`
可计算	无

# Total tank volume — 气体和等温液体的总体积
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

储气罐中气体和等温液体的总体积。

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` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
默认值	`10.0 m^3`
程序使用名称	`V_total`
可计算	是

# Tank volume parameterization — 水箱容积参数化
Constant cross-section area | Tabulated data - volume vs. level

Details

选择油箱容积参数化：

Constant cross-section area- 恒定油箱横截面积。油箱横截面积设定为常数。
Tabulated data - volume vs. level- 体积与等温液体液面关系的表格数据。设定等温液体的体积和液面矢量。

值	`Constant cross-section area` \| `Tabulated data - volume vs. level`
默认值	`Constant cross-section area`
程序使用名称	`volume_parameterization`
可计算	无

# Tank cross-sectional area — 水箱横截面积
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

罐体在水平面上的横截面积。假定该值在允许的液位范围内保持不变。该参数用于计算罐内等温液体的体积。

依赖关系

要使用该参数，请将 Tank volume parameterization 设置为 Constant cross-section area.

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	`1.0 m^2`
程序使用名称	`tank_cross_section_area`
可计算	是

# Liquid level vector — 罐内等温液面的矢量值
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

等温线液面矢量，用于可变水槽面积的表格参数化。该矢量的值必须与参数 Liquid volume vector 的值相对应。元素必须为正数，并按升序排列。第一个元素必须等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Tank volume parameterization 设置为 Tabulated data - volume vs. level.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.0, 3.0, 5.0] m`
程序使用名称	`level_vector`
可计算	是

# Liquid volume vector — 水槽中等温液体给定液位时的液体体积矢量值
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

油箱中等温液体体积值矢量，用于以表格形式对可变油箱面积进行参数化。该矢量中的值必须与参数 Liquid level vector 中的值相对应。元素必须为正数，并按升序排列。第一个元素必须等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Tank volume parameterization 设置为 Tabulated data - volume vs. level.

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` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
默认值	`[0.0, 4.0, 6.0] m^3`
程序使用名称	`V_liquid_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A1 and B1 — 进气口 A1 和 B1 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

进气口 A1 和 B1 横截面积的二元素矢量。

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, 0.01] m^2`
程序使用名称	`gas_ports_a1b1_areas_vector`
可计算	是

# Inlet height at port A2 — 等温液体的进气口高度 A2
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

等温液体的入口高度 A2。

依赖关系

要使用此参数，请将 Number of inlets 设置为。 1.

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	`liquid_port_a_height`
可计算	是

# Cross-sectional area at port A2 — 入口横截面积 A2，等温流体
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温液体的入口横截面积 A2。

依赖关系

要使用此参数，请将 Number of inlets 设置为。 1.

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	`liquid_port_a_area`
可计算	是

# Height vector for inlets A2 and B2 — 等温流体入口端口 A2 和 B2 的高度矢量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

入口端口 A2 和 B2 的高度矢量。矢量的每个元素对应一个输入端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.1m。该向量的每个元素必须大于或等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 2.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.1, 0.1] m`
程序使用名称	`liquid_ports_ab_height_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A2 and B2 — 等温流体入口 A2 和 B2 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温流体入口端口 A2 和 B2 的横截面积矢量。矢量的每个元素对应一个入口端口，从端口 A2 开始。每个入口端口的默认高度为 0.01 m^2。该向量的每个元素必须大于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 2.

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, 0.01] m^2`
程序使用名称	`liquid_ports_ab_area_vector`
可计算	是

# Height vector for inlets A2, B2, and C2 — 等温流体入口端口 A2、B2 和 C2 的高度矢量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

入口端口 A2、B2 和 C2 的高度向量。矢量的每个元素对应一个输入端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.1 米。该向量的每个元素必须大于或等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 3.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.1, 0.1, 0.1] m`
程序使用名称	`liquid_ports_abc_height_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A2, B2, and C2 — 等温流体入口端口 A2、B2 和 C2 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温流体入口端口 A2、B2 和 C2 的横截面积矢量。矢量的每个元素对应一个入口端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.01 m^2。该向量的每个元素必须大于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 3.

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, 0.01, 0.01] m^2`
程序使用名称	`liquid_ports_abc_area_vector`
可计算	是

# Height vector for inlets A2, B2, C2, and D2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2 和 D2 的高度矢量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

输入端口 A2、B2、C2 和 D2 的高度矢量。矢量的每个元素对应一个输入端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.1 米。该向量的每个元素必须大于或等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 4.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
程序使用名称	`liquid_ports_abcd_height_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A2, B2, C2, and D2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2 和 D2 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温流体入口端口 A2、B2、C2 和 D2 的横截面积矢量。矢量的每个元素对应一个入口端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.01 m^2。该向量的每个元素必须大于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 4.

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, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
程序使用名称	`liquid_ports_abcd_area_vector`
可计算	是

# Height vector for inlets A2, B2, C2, D2, and E2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2、D2 和 E2 的高度矢量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

输入口高度矢量 A2、B2、C2、D2 和 E2。矢量的每个元素对应一个输入端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.1 米。该向量的每个元素必须大于或等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 5.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
程序使用名称	`liquid_ports_abcde_height_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A2, B2, C2, D2, and E2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2、D2 和 E2 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温流体的入口截面积矢量 A2、B2、C2、D2 和 E2。矢量的每个元素对应一个入口端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.01 m^2。该向量的每个元素必须大于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 5.

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, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
程序使用名称	`liquid_ports_abcde_area_vector`
可计算	是

# Height vector for inlets A2, B2, C2, D2, E2, and F2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2、D2、E2 和 F2 的高度矢量
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

输入口高度矢量 A2、B2、C2、D2、E2 和 F2。矢量的每个元素对应一个输入端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.1 米。该向量的每个元素必须大于或等于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 6.

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
程序使用名称	`liquid_ports_abcdef_height_vector`
可计算	是

# Cross-sectional area vector for inlets A2, B2, C2, D2, E2, and F2 — 等温流体入口端口 A2、B2、C2、D2、E2 和 F2 的横截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

等温流体的入口截面积矢量 A2、B2、C2、D2、E2 和 F2。矢量的每个元素对应一个入口端口，从端口 A2 开始。每个输入端口的默认高度为 0.01 m^2。该向量的每个元素必须大于 0。

依赖关系

要使用该参数，请将 Number of inlets 设置为 6.

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, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
程序使用名称	`liquid_ports_abcdef_area_vector`
可计算	是

# Liquid volume above max capacity — 罐体容积超标通知
None | Error

Details

在模拟过程中，如果油箱中的液体体积超过参数 Maximum tank liquid capacity 的值，是否发出通知。将该参数设置为 `None`则在储罐容积超限时不会收到通知。设置值为 `Error`以停止模拟。

值	`None` \| `Error`
默认值	`None`
程序使用名称	`capacity_assert_action`
可计算	无

# Maximum tank liquid capacity — 水箱注水极限
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

油箱加注上限。

依赖关系

要使用该参数，请将 Liquid volume above max capacity 设置为 Error.

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` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
默认值	`10.0 m^3`
程序使用名称	`V_liquid_capacity`
可计算	是

# Gravitational acceleration — 自由落体加速度
gee | m/s^2 | cm/s^2 | ft/s^2 | in/s^2 | km/s^2 | mi/s^2 | mm/s^2

Details

自由落体加速度

计量单位	`gee` \| `m/s^2` \| `cm/s^2` \| `ft/s^2` \| `in/s^2` \| `km/s^2` \| `mi/s^2` \| `mm/s^2`
默认值	`9.81 m/s^2`
程序使用名称	`g`
可计算	是