Variable-Displacement Pump (TL)
导热液网中工作容积可变的泵。
blockType: EngeeFluids.ThermalLiquid.Turbomachinery.VariableDisplacementPump
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资料描述
座 Variable-Displacement Pump (TL) 它是一种从机械网络接收能量并将其传输到导热液体网络的装置。 泵流体的工作体积可以在模拟期间变化,并且作为标量信号发送到端口 D。
端口 A 和 B 表示泵的入口和出口端口。 端口 R 和 C 表示驱动轴和泵壳。 液体流可以从端口 A 引导到端口 B(正向模式)或从端口 B 引导到端口 A(反向模式)。 泵模式下的操作发生在流动方向上的压力增加时。 流方向上的压力下降时发生液压马达的操作模式。
操作模式如图所示。
单位有八个操作模式。 操作模式取决于从端口 A 到端口 B的压降 ,角速度 和工作体积。 在上图中,这些模式显示为该图的八进制。 :
-
模式1,直接泵模式:轴的正角速度导致压力从端口*A*上升到端口*B*并从端口*A*流到端口*B*。
-
模式2,反向液压马达模式:从端口*B*到端口*A*的流量导致从端口*B*到端口*A*的压力降低和轴的负角速度。
-
模式3,反向泵模式:轴的负角速度导致压力从端口*B*上升到端口*A*并从端口*B*流到端口*A*。
-
模式4,直接液压马达模式:从端口*A*到端口*B*的流量导致从端口*A*到端口*B*的压力降低和轴的正角速度。
-
模式5,反向液压马达模式:从端口*B*到端口*A*的流量导致从端口*B*到端口*A*的压力降低和轴的正角速度。
-
模式6,直接泵模式:轴的负角速度导致压力从端口*A*上升到端口*B*并从端口*A*流到端口*B*。
-
模式7,直接液压马达模式:从端口*A*到端口*B*的流量导致从端口*A*到端口*B*的压力降低和轴的负角速度。
-
模式8,反向泵模式:轴的正角速度导致压力从端口*B*上升到端口*A*并从端口*B*流到端口*A*。
与系统的时间常数相比,泵的时间常数被认为是微不足道的。 假设泵几乎瞬间达到稳定状态,并被认为是准静止部件。
节约能源
泵所做的机械功与能量的交换有关. 能量守恒方程具有形式:
哪里
-
和 -分别在港口*A*和*B*的能量流动;
-
-泵的液压动力。 它是泵口之间压力差的函数: .
泵的机械功率由扭矩决定 和角速度 :
流量和扭矩
泵的质量流量为:
哪里
-
-实际消费量;
-
-理想的质量流量;
-
-内部泄漏的质量消耗。
泵的扭矩为:
哪里
-
-实际扭矩;
-
-完美扭矩;
-
-摩擦的时刻。
理想流量和理想扭矩计算为
哪里
-
-导热液体端口*A*和*B的液体密度的平均值*;
-
-作为标量提供给端口*S的工作体积*;
-
-轴的角旋转速度;
-
-从入口到出口的压力增加。
泄漏和摩擦力矩的分析参数化
如果为参数 Leakage and friction parameterization 值设置 Analytical,则泄漏率为:
和摩擦力矩计算为:
哪里
-
-层流的Hagen-Poiseuille系数。 单位从指定的标称参数计算此系数;
-
-端口内导热液体的平均动态粘度;
-
-港口液体平均密度;
-
-摩擦力矩对标称工作体积压力的依赖系数,由参数值决定 Mechanical efficiency at nominal conditions , :
哪里 -名义条件下的摩擦力矩:
-
-block参数的值 Nominal displacement ;
-
-参数值 No-load torque ;
-
-参数值 Nominal shaft angular velocity . 这是设定标称容积效率的角速度。;
-
-参数值 Nominal pressure gain . 该值表示设定标称容积效率时的压降。
单元根据液体和组分的标称参数确定Hagen-Poiseuille系数。
哪里
-
-参数值 Nominal dynamic viscosity . 该值表示设定标称容积效率时的动态粘度。;
-
-标称条件下的容积效率,参数的值 Volumetric efficiency at nominal conditions . 这是对应于指定标称条件的容积效率。
参数化的表格数据
当使用用于液压马达的效率或损耗的表格数据时,可以提供用于一个或多个操作模式的数据。 表格数据的标志确定块的操作模式。 如果提供的数据少于四个操作模式,则该块计算另一个模式的附加数据,将指定的数据扩展到剩余的象限。
表数据-体积和机械效率的参数化_
如果为参数 Leakage and friction parameterization 值设置 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies,然后该块基于表格数据执行参数化,用于体积和机械效率。
漏率为:
摩擦的瞬间是:
哪里
-
-液压马达到泵的过渡过程的数值平滑参数;
-
-泵模式下的泄漏率;
-
-液压马达模式下的泄漏率;
-
-泵模式下的摩擦力矩;
-
-液压马达模式下的摩擦力矩。
平滑参数 由双曲函数定义
哪里
-
-参数值 Pressure gain threshold for pump-motor transition ;
-
-参数值 Angular velocity threshold for pump-motor transition ;
-
-参数值 Displacement threshold for pump-motor transition .
体积流量是根据容积效率计算的,该值以表格形式在 使用block参数 Volumetric efficiency table, e_v(dp,w,D) .
在泵模式下操作时,泄漏率为:
哪里 -通过表格数据的插值或外推获得的容积效率。
同样,在液压马达模式下操作时,泄漏率为:
摩擦力矩的计算方式与机械效率相似,该值以表格形式设置在 使用block参数 Mechanical efficiency table, e_m(dp,w,D) .
在泵模式下工作时,摩擦力矩为:
哪里 -通过表格数据的插值或外推获得的机械效率。
同样,在液压马达模式下操作时,摩擦力矩为:
表数据-体积和机械损耗参数化_
如果为参数 Leakage and friction parameterization 值设置 Tabulated data - volumetric and mechanical losses,则泄漏的体积流量直接以表格形式设置在该区域 :
从体积流量计算泄漏的质量流量:
摩擦力矩为:
哪里 和 -通过参数中指定的表格数据的插值或外推获得的体积和机械损失 Volumetric loss table, q_loss(dp,w,D) 和 Mechanical loss table, torque_loss(dp,w,D) .
通过输入信号进行参数化
如果为参数 Leakage and friction parameterization 值设置 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies,然后启用端口 EV 和 EM。 内部泄漏和轴摩擦的计算方法与参数化相同 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies,除了效率值为 和 它们分别直接传送到 EV 和 EM 端口。
效率是一个正值,值在`0`和'1’之间。 在这些边界之外的输入信号的值被设置为等于最近的边界(小于`0`的输入为`0`,大于`1`的输入为`1`)。 容积效率和机械效率在用户定义的最小值和最大值之间变化。 任何低于或高于此范围的值将分别取最小值和最大值。
如果为参数 Leakage and friction parameterization 值设置 Input signal - volumetric and mechanical losses,然后启用端口 LV 和 LM。 这些端口以正标量的形式接收泄漏电流和摩擦力矩的值。
预计输入值为正值。 单位根据在模拟期间设置的操作条件自动地设置标志,即从象限。 ,其中组件正在运行。
港口
非定向
#
R
—
机械端口
旋转机械
Details
轴的旋转角速度和扭矩。
| 程序使用名称 |
|
#
C
—
机械端口
旋转机械
Details
人体的旋转角速度和扭矩。
| 程序使用名称 |
|
#
B
—
导热流体端口
导热流体
Details
泵的流体入口或出口。
| 程序使用名称 |
|
#
A
—
导热液体端口
导热流体
Details
泵的流体入口或出口。
| 程序使用名称 |
|
输入
#
D
—
流入或流出的液体体积
尺度
Details
以 m3/rad 为单位通过泵的流体体积(标量)。
| 数据类型 |
Float64`。 |
| 复数支持 |
无 |
#
电动车
—
容积效率
尺度
Details
以标量形式指定的容积效率。数值范围必须在 0 到 1 之间。
依赖关系
要使用此端口,请设置参数 Leakage and friction parameterization 值 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 数据类型 |
|
| 复数支持 |
无 |
#
EM
—
机械效率
尺度
Details
泵的机械效率,以标量形式给出。数值范围必须在 0 到 1 之间。
依赖关系
要使用此端口,请设置参数 Leakage and friction parameterization 值 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 数据类型 |
|
| 复数支持 |
无 |
#
LV
—
泄漏体积流量
尺度
Details
以 m3/s 为单位的泵损耗,以标量形式给出。
依赖关系
要使用该端口,请将参数 Leakage and friction parameterization 值 Input signal - volumetric and mechanical losses.
| 数据类型 |
|
| 复数支持 |
无 |
#
LM
—
摩擦力矩
尺度
Details
泵的机械损耗,单位 N-m,以标量形式表示。
依赖关系
要使用此端口,请将参数 Leakage and friction parameterization 值 Input signal - volumetric and mechanical losses.
| 数据类型 |
Float64 |
| 复数支持 |
无 |
参数
参数
#
Leakage and friction parameterization —
计算泄漏率和摩擦力矩的方法
Analytical | Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies | Tabulated data - volumetric and mechanical losses | Input signal - volumetric and mechanical efficiencies | Input signal - volumetric and mechanical losses
Details
泵泄漏和摩擦特性的参数化。
-
Analytical-使用解析方程计算泄漏率和摩擦力矩。 -
Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies-根据用户定义的参数计算容积效率和机械效率 Pressure gain vector, dp 和 Shaft angular velocity vector, w 并基于相应的二维表进行插值。 Volumetric efficiency table, e_v(dp,w,D) 和* 机械效率表,e_m(dp,w)*。 -
表格数据-体积损失和机械损失-根据用户定义的参数计算泄漏流量和摩擦力矩 Pressure gain vector, dp 和 Shaft angular velocity vector, w 并基于相应的二维表进行插值。 Volumetric loss table, q_loss(dp,w,D) 和 Mechanical loss table, torque_loss(dp,w,D) . -
Input signal - volumetric and mechanical efficiencies-体积和机械效率分别作为信号传输到*EV*和*EM*端口。 -
输入信号-体积损耗和机械损耗-泄漏流量和摩擦力矩分别作为信号发送到端口*LV*和*LM*。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Nominal displacement —
固定体积的液体移位
m^3/rad | mm^3/rad | cm^3/rad | km^3/rad | m^3/deg | cm^3/rev | m^3/rev | l/rad | l/rev | in^3/rad | ft^3/rad | gal/rad | igal/rad | in^3/deg | in^3/rev | gal/rev
Details
在标称操作条件下由旋转轴位移的液体量。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Nominal shaft angular velocity —
轴的标称角速度
rad/s | deg/s | rad/min | deg/min | rpm | rps
Details
轴在标称工况下的角速度。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Nominal pressure gain —
入口和出口之间的公称压力增加
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg
Details
在标称操作条件下,泵入口和出口之间的压力差。 标准操作条件下的该值通常可以在制造商的说明书中找到。 单元使用该参数来计算内部泄漏率。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Nominal dynamic viscosity —
给定容积效率下的标称动态粘度
Pa*s | uPa*s | cP | P | N*s/m^2 | kgf*s/m^2 | reyn
Details
对应于给定容积效率的液体的标称动态粘度。 标准操作条件下的该值通常可以在制造商的说明书中找到。 单元使用该参数来计算内部泄漏率。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Volumetric efficiency at nominal conditions — 标称条件下的容积效率
Details
标称条件下的实际流量与理想流量之比。 标准操作条件下的该值通常可以在制造商的说明书中找到。 单元使用该参数来计算内部泄漏率。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Mechanical efficiency at nominal conditions — 标称条件下的机械效率
Details
额定条件下产生的实际转矩与理想转矩之比。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
No-load torque —
静止时的摩擦瞬间
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft
Details
克服密封摩擦的最小扭矩值。 该扭矩是总摩擦扭矩的与负载无关的分量。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Analytical.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Pressure gain vector, dp —
表格参数化的压力增益值向量
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg
Details
用于泄漏和扭矩摩擦的表格参数化的压差值向量。 向量的元素应按升序列出。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies 或 Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Shaft angular velocity vector, w —
用于表格参数化的角速度值向量
rad/s | deg/s | rad/min | deg/min | rpm | rps
Details
泄漏和摩擦力矩的表格参数化的角速度数据向量。 向量的元素应按升序列出。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies 或 Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Displacement vector, D —
表格参数化的工作体积值向量
m^3/rad | mm^3/rad | cm^3/rad | km^3/rad | m^3/deg | cm^3/rev | m^3/rev | l/rad | l/rev | in^3/rad | ft^3/rad | gal/rad | igal/rad | in^3/deg | in^3/rev | gal/rev
Details
泄漏和摩擦力矩的表格参数化的工作体积值的向量。 向量的元素应按升序列出。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies 或 Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Volumetric efficiency table, e_v(dp,w,D) — 容积效率值表
Details
阵列 上 上 液体的给定压降、轴的角速度和工作体积下的容积效率。 块在表元素之间使用线性插值。
价值 , 和 -这些是相应向量的大小:
-
-参数中向量元素的数量 Pressure gain vector, dp .
-
-参数中向量元素的数量 Shaft angular velocity vector, w .
-
-参数中向量元素的数量 Displacement vector, D .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Mechanical efficiency table, e_m(dp,w,D) — 机械效率表
Details
阵列 上 上 液体的给定压降、轴的角速度和工作体积下的机械效率。 块在表元素之间使用线性插值。
价值 , 和 -这些是相应向量的大小:
-
-参数中向量元素的数量 Pressure gain vector, dp .
-
-参数中向量元素的数量 Shaft angular velocity vector, w .
-
-参数中向量元素的数量 Displacement vector, D . 依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Volumetric loss table, q_loss(dp,w,D) —
体积损失表
m^3/s | mm^3/s | cm^3/s | m^3/hr | m^3/min | l/hr | l/min | l/s | gal/hr | gal/min | gal/s | ft^3/hr | ft^3/min | ft^3/s
Details
阵列 上 上 在给定的液体压降、轴的角速度和工作体积下的体积损失。 块在表元素之间使用线性插值。
价值 , 和 -这些是相应向量的大小:
-
-参数中向量元素的数量 Pressure gain vector, dp .
-
-参数中向量元素的数量 Shaft angular velocity vector, w .
-
-参数中向量元素的数量 Displacement vector, D .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Mechanical loss table, torque_loss(dp,w,D) —
机械损耗表
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft
Details
阵列 上 上 在给定的液体压降、轴的角速度和工作体积下的机械损失。 块在表元素之间使用线性插值。
价值 , 和 -这些是相应向量的大小:
-
-参数中向量元素的数量 Pressure gain vector, dp .
-
-参数中向量元素的数量 Shaft angular velocity vector, w .
-
-参数中向量元素的数量 Displacement vector, D . 依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Minimum volumetric efficiency — 容积效率的最小值
Details
容积效率的最小值。 如果输入信号低于该值,则将容积效率设置为最小容积效率值。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Maximum volumetric efficiency — 容积效率的最大值
Details
容积效率的最大值。 如果输入信号超过该值,则将容积效率设置为容积效率的最大值。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Minimum mechanical efficiency — 机械效率的最小值
Details
机械效率的最小值。 如果输入信号低于该值,则将机械效率设定为机械效率的最小值。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Maximum mechanical efficiency — 机械效率的最大值
Details
机械效率的最大值。 如果输入信号高于该值,则将机械效率设置为机械效率的最大值。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Input signal - volumetric and mechanical efficiencies.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Pressure gain threshold for pump-motor transition —
过渡模式的阈值压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg
Details
泵和液压马达的操作模式之间进行切换的压降的阈值。 过渡区域限定在阈值压降的正值和负值之间的0MPa的区域中。 在该区域内,根据过渡项调整计算的泄漏率和摩擦力矩 以确保从一种模式到另一种模式的平稳过渡。
依赖关系
要使用此参数,请设置为 Leakage and friction parameterization 其中一个值是:
-
Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies; -
Input signal - volumetric and mechanical efficiencies; -
Input signal - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Angular velocity threshold for pump-motor transition —
过渡模式的阈值角速度
rad/s | deg/s | rad/min | deg/min | rpm | rps
Details
用于在泵和液压马达的操作模式之间切换的角速度的阈值。 在阈值角速度的正值和负值之间围绕0rpm定义过渡区域。 在该区域内,根据过渡项调整计算的泄漏率和摩擦力矩 以确保从一种模式到另一种模式的平稳过渡。
依赖关系
要使用此参数,请设置为 Leakage and friction parameterization 其中一个值是:
-
Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies; -
Input signal - volumetric and mechanical efficiencies; -
Input signal - volumetric and mechanical losses.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Displacement threshold for pump-motor transition —
过渡模式的工作体积的阈值
m^3/rad | mm^3/rad | cm^3/rad | km^3/rad | m^3/deg | cm^3/rev | m^3/rev | l/rad | l/rev | in^3/rad | ft^3/rad | gal/rad | igal/rad | in^3/deg | in^3/rev | gal/rev
Details
泵和液压马达的工作模式之间进行切换的工作容积的阈值。 在阈值工作体积的正值和负值之间围绕0cm3/s定义过渡区域。 在该区域内,根据过渡项调整计算的泄漏率和摩擦力矩 以确保从一种模式到另一种模式的平稳过渡。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Cross-sectional area at ports A and B —
端口 A 和 B的横截面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
Details
口 A 和 B 中的孔的横截面积。 假设面积相等。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Check if operating beyond the range of supplied tabulated data —
关于超出所提供数据限制的消息
None | Error
Details
选择一个值 Error 块使用所提供的数据范围之外的值时停止模拟。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 其中一个值是:
-
Tabulated data - volumetric and mechanical efficiencies; -
Tabulated data - volumetric and mechanical losses.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Check if operating beyond pump mode —
关于泵模式之外的单元的操作的消息
None | Error
Details
选择 Error 以当单元在直接或反向液压马达模式下操作时停止模拟。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Leakage and friction parameterization 意义 Input signal - volumetric and mechanical losses.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |