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恒容腔 (G)

一个入口和固定气体体积的罐。

模块类型: AcausalFoundation.Gas.Elements.ConstantVolumeChamber

constant volume chamber (g)

库中的路径:

/Physical Modeling/Fundamental/Gas/Elements/Constant Volume Chamber (G)

资料描述

座 *恒容腔 (G)*模拟气体网络中质量和能量的积累。 室中存在恒定体积的气体。 外壳可以与连接的气体网络交换质量和能量，并与环境交换热量，允许内部压力和温度随时间变化。 压力和温度根据气体体积的可压缩性和热容量而变化。

质量守恒定律

质量守恒定律将质量流量与表示气体体积的内部单元中的压力和温度变化的动力学相关联:

哪里

  • 是气体质量在恒定温度和体积下的压力方面的偏导数;

  • 是恒定压力和体积下气体质量相对于温度的偏导数;

  • -气体压力。 端口*A*处的压力被认为等于该压力, ;

  • -气体的温度。 假设端口*H*处的温度等于该温度, ;

  • -时间;

  • -港口的大量消费*A*。 当气体流入单元时，与端口相关的流量为正;

  • -端口*B*上的质量流量。 当气体流入单元时，与端口相关的流量为正;

  • -端口*C*的质量流量。 当气体流入单元时，与端口相关的流量为正;

  • -端口*D*处的质量流量。 当气体流入单元时，与端口相关的流量为正;

节约能源

能量守恒定律将能量和热量的消耗与代表气体体积的内部单元中的压力和温度变化的动力学相关联:

哪里

  • 是气体在恒定温度和体积下的内能对压力的偏导数;

  • 是恒定压力和体积下气体内能相对于温度的偏导数;

  • -通过端口*A的能量流*;

  • -通过端口*B的能量流*;

  • -通过端口*C的能量流*;

  • -通过端口*D的能量流*;

  • -通过端口*H*的热流。

理想和半理想气体模型的偏导数

质量的偏导数 和内部能量 在恒定体积下的压力和温度方面的气体体积取决于气体属性的模型。 对于理想和半理想气体的模型，方程如下:







哪里

-气体密度;

-气体体积;

-气体的比焓;

-压缩系数;

-通用气体常数;

-在气体体积恒定压力下的比热容。

真实气体模型的偏导数

对于真实的气体模型，质量的偏导数 和内部能量 在恒定体积下，气体的压力和温度的体积等于:







哪里

-等温体积气体压缩模块;

-气体的等压热膨胀系数。

假设和限制

*房间的墙壁是绝对刚性的。

**A*端口和相机内部之间没有流动阻力。

**H*端口和相机内部之间没有热阻。

变量

使用参数组 *初始目标*在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。 有关详细信息，请参阅 使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# A — 摄像机入口
煤气

Details

气体端口对应于腔室的入口。

程序使用名称

port_a

# H — 室内温度
温暖

Details

与腔室内部气体的温度有关的导热口。

程序使用名称

thermal_port

# B — 摄像机入口
煤气

Details

气端口对应于腔室的第二入口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *端口数*价值 2, 3 或 4.

程序使用名称

port_b

# C — 摄像机入口
煤气

Details

气端口对应于腔室的第三入口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *端口数*价值 3 或 4.

程序使用名称

port_c

# D — 摄像机入口
煤气

Details

气端口对应于腔室的第四入口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *端口数*价值 4.

程序使用名称

port_d

参数

参数

# 腔体体积 — 室中的气体体积
m^3 | um^3 | mm³ | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

室中的气体体积。 相机是刚性的，因此在仿真过程中其体积保持恒定。 假定腔室总是完全充满气体。

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

0.1 m^3
程序使用名称

volume
可计算

是

# 端口数 — 腔室内的入口端口数
1 | 2 | 3 | 4

Details

室中的入口端口的数量。 相机可以有一到四个端口标记从*A*到*D*。 当您更改参数值时，相应的端口将显示或隐藏在块图标上。

值

1 | 2 | 3 | 4
默认值

1
程序使用名称

port_count
可计算

无

# 端口 A 截面积 — 与腔室入口*A*处的流路正常的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口*a*处的腔室的入口在与气体流路法线方向上的横截面积。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
默认值

0.01 m^2
程序使用名称

port_a_area
可计算

是

# 端口B处的横截面积 — 室的入口*B*处的流路正常的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口*B*处的腔室入口在与气体流路法线方向上的横截面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *端口数*价值 2, 3 或 4.

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
默认值

0.01 m^2
程序使用名称

port_b_area
可计算

是

# 端口 C 处的横截面积 — 室的入口*C*处的流路正常的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口*C*处的腔室入口在与气体流路法线方向上的横截面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *端口数*价值 3 或 4.

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
默认值

0.01 m^2
程序使用名称

port_c_area
可计算

是

# 端口 D 的横截面积 — 室的入口*D*处的流路正常的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口*D*处的腔室入口在与气体流路法线方向上的横截面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *端口数*价值 4.

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
默认值

0.01 m^2
程序使用名称

port_d_area
可计算

是

实例