Diaphragm (G-G)

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体积刚性的气动隔膜。

类型: EngeeFluids.DesignComponents.Diaphragms.GasGas

Diaphragm (G-G)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Actuators/Diaphragm (G-G)

Diaphragm with Moving Body (G-G)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Actuators/Diaphragm with Moving Body (G-G)

资料描述

座 Diaphragm (G-G) 它是气动元件的一部分，其中压力作用于膜，膜是分隔两个气体体积的柔性隔板。如果选中该复选框 Volumetric stiffness ，然后该块考虑到膜的变形和相关的气动刚度。

如果选中该复选框 Moving body ，则块实现 Diaphragm with Moving Body (G-G) 和身体运动进行模拟。在这种情况下，情况的移动和速度与端口*CA*和*CB*有关。杆的速度和位移与端口*RA*和*RB*有关。对于膜片，有效直径被确定为阀杆的位移（如果阀体是静止的）的函数，或者阀体和阀杆之间的相对位移（如果阀体是可移动的）的函数。端口*RA*中的力是根据端口*RB*中的外力和膜上的压力来计算的。如果主体是可移动的，则根据端口*CB*中的外力和隔膜上的压力计算端口*CA*中的力。端口*RA*和*RB*中的速度和运动，以及在可移动体的情况下的*CA*和*CB*，分别成对相等。

压力和温度在腔室中确定，它们等于端口*A*和*B*中的压力和温度。端口*A*和*B*中的流速是根据壳体和膜的相对速度以及腔室的当前体积和该体积的导数计算的。假设室是热绝缘的，因此焓的变化是由于室中的绝热过程由于体积和压力的变化。

使用该块来模拟气动隔膜，其有效面积取决于杆相对于初始位置的运动。请注意，在更复杂的膜模型中，有效面积被认为是阀杆位移和膜两侧压力差的函数。

该单元可与可变刚度弹簧结合使用，例如, 可变平移弹簧，用于建模膜的非线性刚度。

该图示出了带有隔膜的气动元件的图。

diaphragm g g 1 cn

在这张照片:

-端口侧杆的直径*RA*，参数的值 Rod diameter at port RA ;
-端口侧杆的直径*RB*，参数的值 Rod diameter at port RB ;
-表壳直径，参数值 Body diameter ;
-移动阀杆;
-膜片杆的初始位置，参数的值 Lift corresponding to zero displacement ;
-隔膜的有效直径取决于阀杆的运动 ;
和 -压力室*A*和*B*;
, -港口的部队*RA*和*RB*;
, -在港口*CA*和*CB*部队的情况下，当标志 Moving body 安装好了。

有效膜直径对于杆运动的不同值它是由向量决定的 Efficiency diameter vector 和 Lift vector 通过线性插值。

方程

有效区域_

如果复选框为 Moving body 取下，身体静止，阀杆运动，被定义为:

哪里

-与零偏移相对应的杆的初始位置，参数的值 Lift corresponding to zero displacement ;
-在*RA*端口中移动阀杆。

如果复选框 Moving body 一个可移动体被安装和建模，所述杆的运动被定义为:

哪里 -在港口*CA*移动船体。

有效面积是从动缸产生等效轴向力的面积。每个腔室的膜两侧的有效面积定义为:

外援部队

端口*RA*处的功率定义为:

哪里和 -压力室*A*和*B*。

如果复选框为 Moving body 安装，船体运动被模拟，并且在端口*CA*中的力被定义为:

膜的刚性

如果选中该复选框 Volumetric stiffness ，然后该块考虑到由于膜的一侧压力过大而导致膜的变形。

以下测试允许您测量体积刚度：膜的阀杆刚性固定，增加的压力施加到其中一个腔室，第二个腔室与大气连通。

diaphragm g g 2

通过测量腔室的压力和体积的变化，我们得到:

哪里

-作用在膜上的压力差;
-音量变化;
-膜的刚度系数，参数的值 Diaphragm strain pneumatic stiffness ;
-Pa/m³中气体抵抗体积变化的量度。

由膜变形引起的流量如下计算:

来计算体积导数 (对应于由于膜的变形而产生的流速)，引入以下近似:

使用显式条件计算由于膜变形引起的气体流量，其初始化为:

哪里 -初始时刻的压力差 .

那么导数可以近似地写成如下:

哪里 -时间常数，参数值 Time constant for first order lag .

如果复选框为 Volumetric stiffness 如果没有安装，假设膜不会变形，在这种情况下:

卷和卷衍生物

如果复选框为 Moving body 移除，并且不模拟身体运动，那么相机体积*A*和*B*的导数定义为:

哪里 -杆的运动速度。

如果复选框为 Moving body 安装，并且对身体运动进行建模，那么腔室*A*和*B*的体积的导数被定义为:

哪里 -身体的运动速度。

交易量的计算公式为:

哪里和 -相机卷*A*和*B*对应的零偏移量，参数值 Chamber volume at port A at zero displacement 和 Chamber volume at port B at zero displacement .

港口

非定向

# A — 气体入口或出口
煤气

Details

连接到摄像机的端口*A*。

程序使用名称

port_a

# B — 气体入口或出口
煤气

Details

连接到摄像机*B*的端口。

程序使用名称

port_b

# RA — 存货
平移力学

Details

气口*A*侧的杆连接的机械传送口。

程序使用名称

rod_flange_a

# RB — 存货
平移力学

Details

气口*B*侧的杆连接的机械传送口。

程序使用名称

rod_flange_b

# CA — 身体
平移力学

Details

气口*A*侧与壳体连接的机械传送口。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Moving body .

程序使用名称

case_flange_a

# CB的 — 身体
平移力学

Details

气口*B*侧与壳体连接的机械传送口。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Moving body .

程序使用名称

case_flange_b

参数

Parameters

# Same fluids on both sides — 是在单元的两个腔室中模拟的相同气体

Details

块的两侧是否模拟相同的气体。如果选中该选项，则气体的属性通过块分布。如果箱未选中，那么单元的腔室连接到具有不同性质的隔离气体网络。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`same_fuilds_on_both_sides`
可计算	无

# Mechanical orientation — 杆的运动方向
Pressure at port A causes positive relative rod displacement | Pressure at port A causes negative relative rod displacement

Details

确定杆的运动方向。可供选择的选项:

Pressure at port A causes positive relative rod displacement -如果端口*A*中的气体体积增加，则杆的运动为正。这对应于杆从壳体向外的运动。
Pressure at port A causes negative relative rod displacement -如果端口*A*中的气体体积增加，则杆的运动为负。这对应于杆在壳体内部的运动。

值	`Pressure at port A causes positive relative rod displacement` \| `Pressure at port A causes negative relative rod displacement`
默认值	`Pressure at port A causes positive relative rod displacement`
程序使用名称	`orientation`
可计算	无

# Moving body — 可移动外壳

Details

如果要对可移动外壳进行建模，请选中此框。

如果标志未选中，则假定身体是静止的。

默认值	`—`
程序使用名称	`moving_case`
可计算	无

# Volumetric stiffness — 体积刚度

Details

选中此框以考虑到由于两侧的压力差而导致的膜的变形。

如果未选中复选框，则不会对由于压力差引起的膜变形进行建模。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`enable_volumetric_stiffness`
可计算	无

# Rod diameter at port RB — 端口侧阀杆直径*RB*
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

阀杆直径从*RB*端口侧。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`5.0 mm`
程序使用名称	`rod_b_diameter`
可计算	是

# Rod diameter at port RA — 端口侧阀杆直径*RA*
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

阀杆直径从*RA*端口侧。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`5.0 mm`
程序使用名称	`rod_a_diameter`
可计算	是

# Chamber volume at port A at zero displacement — 端口侧的相机音量*A*零偏移
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

相机体积在端口*A*的一侧零偏移。

计量单位	`m^3` \| `um^3` \| `mm^3` \| `cm^3` \| `km^3` \| `ml` \| `l` \| `gal` \| `igal` \| `in^3` \| `ft^3` \| `yd^3` \| `mi^3`
默认值	`10.0 cm^3`
程序使用名称	`V_a_at_zero_displacement`
可计算	是

# Chamber volume at port B at zero displacement — 端口侧的相机音量*B*零偏移
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

相机体积在端口*B*的一侧零偏移。

计量单位	`m^3` \| `um^3` \| `mm^3` \| `cm^3` \| `km^3` \| `ml` \| `l` \| `gal` \| `igal` \| `in^3` \| `ft^3` \| `yd^3` \| `mi^3`
默认值	`10.0 cm^3`
程序使用名称	`V_b_at_zero_displacement`
可计算	是

# Lift corresponding to zero displacement — 杆的初始位置
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

杆的初始位置对应的零偏移量。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.0 mm`
程序使用名称	`lift_at_zero_displacement`
可计算	是

# Lift vector — 杆运动值向量
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

杆位移值，为其设置有效直径的值 Efficiency diameter vector .

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`[-100.0, 0.0, 100.0] mm`
程序使用名称	`lift_vector`
可计算	是

# Efficiency diameter vector — 有效直径值的向量
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

有效直径值取决于杆运动的值 Efficiency diameter vector .

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`[7.0, 6.0, 7.0] mm`
程序使用名称	`effective_diameter_vector`
可计算	是

# Body diameter — 表壳直径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

表壳直径 .

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`10.0 mm`
程序使用名称	`case_diameter`
可计算	是

Initial Conditions

# Initial rod displacement — 杆的初始位移
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

杆的初始位移。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.0 mm`
程序使用名称	`rod_offset`
可计算	是

# Initial gas pressure in chamber A — 室中的初始气体压力*A*
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

腔室内的初始气体压力为*A*。

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`0.101325 MPa`
程序使用名称	`p_a_start`
可计算	是

Details

腔室内气体的初始温度为*A*。

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_a_start`
可计算	是

# Initial gas pressure in chamber B — 室中的初始气体压力*B*
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

室中的初始气体压力为*B*。

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`0.101325 MPa`
程序使用名称	`p_b_start`
可计算	是

Details

腔室内气体的初始温度为*B*。

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_b_start`
可计算	是

# Initial body displacement — 体的初始位移
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

体的初始位移。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Moving body .

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.0 mm`
程序使用名称	`case_offset`
可计算	是

Volumetric stiffness

# Diaphragm strain pneumatic stiffness — 膜刚度系数
Pa/m^3 | MPa/m^3

Details

膜刚度系数 .

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Volumetric stiffness

计量单位	`Pa/m^3` \| `MPa/m^3`
默认值	`2.0e14 Pa/m^3`
程序使用名称	`k_pneumatic_strain`
可计算	是

# Time constant for first order lag — 时间常数
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

时间常数 .

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Volumetric stiffness

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.0001 s`
程序使用名称	`tau`
可计算	是