旋转机械转换器(MA)
潮湿空气和机械旋转网络之间的接口(转换器)。
模块类型: AcausalFoundation.MoistAir.Elements.RotationalMechanicalConverter
库中的路径:
|
资料描述
座 旋转机械转换器(MA) 它是潮湿空气网络和机械旋转网络之间的接口。 该装置将潮湿的空气压力转换为机械扭矩,反之亦然. 它可以用作旋转执行器的底座。
转换器中的潮湿空气的体积在操作期间改变。 压力和温度根据潮湿空气体积的可压缩性和热容量而变化。 液态水在达到饱和时从潮湿空气的体积中冷凝。
参数 机械方向 确定潮湿空气体积的增加是否导致端口*R*相对于端口*C*的正旋转或负旋转。
口*A*是与转换器的输入相对应的潮湿空气口。 端口*R*和*C*分别是与轴和壳体相对应的旋转力学端口。
下标索引:
-
和 -干燥空气、水蒸气、杂质气体和水滴的特性;
-
-饱和时的水蒸气;
-
-适当的端口;
-
-潮湿空气内部体积的特性。
模拟系统的特点:
-
-大众消费;
-
-能源消耗率;
-
-热量消耗;
-
-压力;
-
-密度;
-
-通用气体常数;
-
-转炉内潮湿空气的体积;
-
-恒定体积下的比热容;
-
-比焓;
-
-特定的内部能量;
-
-质量分数( -特定湿度,否则称为水蒸气的质量分数);
-
-摩尔分数;
-
-相对湿度;
-
-湿度系数;
-
-水滴与潮湿空气的质量比;
-
-温度;
-
-时间到了。
罐内潮湿空气的净消耗量为:
哪里
-
-冷凝率;
-
-水滴的蒸发速率;
-
-冷凝水能量损失率;
-
-参数值 Fraction of condensate entrained as water droplets ;
-
-水分和杂质气体来源的能量添加速率;
-
和 -大量的水和空气通过港口*S*。
价值 和 它们由连接到转换器的*S*端口的水分和杂质气体来源确定。
如果端口未在使用中,则带有对应于端口名称的下标的等式的项等于 .
水蒸气质量守恒将水蒸气的质量流量与潮湿空气内部体积中湿度水平的动态关系:
同样,杂质气体质量守恒将杂质气体的质量流量与潮湿空气内部体积中杂质气体水平的动力学相关联:
水滴质量守恒方程将水滴的质量流速与潮湿空气内部体积中夹带水滴的动力学关系:
混合物质量守恒将混合物的质量流量与潮湿空气内部体积的压力、温度和质量分数的动态关系。:
哪里 -转换器体积的变化率。
最后,能量守恒定律将能量流动速率与潮湿空气内部体积的压力、温度和质量分数的动态关系。:
状态方程将混合物的密度与压力和温度相关联:
混合物的通用气体常数为:
转换器的体积取决于轴的旋转:
哪里
-
-轴旋转角度为0的液体体积;
-
-轴的体积位移;
-
-轴的旋转角度;
-
-机械取向系数。 如果参数 机械方向 设置为值
在A端口施加压力会导致轴R相对于壳体C向正方向旋转然后 ,否则 .
轴的旋转为零,如果转换器内的潮湿空气的体积等于 . 然后,根据参数的值 机械方向 ,以下为真:
*如果设置为 在A端口施加压力会导致轴R相对于壳体C向正方向旋转,那么当潮湿空气的体积与死体积相比增加时,界面的旋转增加。
*如果设置为 A 处压力导致 R 相对于 C 产生负向旋转,当潮湿空气的体积与死体积相比增加时,界面的旋转减小。
描述转换器上扭矩平衡的方程:
哪里
-
-从端口*R*到端口*C的扭矩*;
-
-大气压力。
转换器中的气体和热阻未建模:
当空气达到饱和时,可能会发生水分冷凝。 饱和时的比湿度为:
哪里
-
-饱和时的空气相对湿度(通常为1);
-
-水蒸气的饱和压力,估计为 .
凝结速率为:
哪里 -*水蒸气冷凝时间常数*参数的值。
水滴的蒸发速率为:
哪里 -参数值 Water droplets evaporation time constant ;
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
参数
Initial Conditions
# Initial trace gas mass fraction — 湿空气通道中的杂质气体的量
Details
模拟开始时潮湿空气中杂质气体的量按质量分数计算。 质量分数相对于水蒸气、杂质气体和干燥空气的总质量确定。
块忽略此参数,如果为参数 示踪气体模型 在街区 *潮湿空气特性 (MA)*值已设置 无.
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial trace gas specification 价值 Mass fraction.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Initial relative humidity — 模拟开始时的相对湿度
Details
模拟开始时潮湿空气的相对湿度。 相对湿度是水蒸汽分压与水蒸汽饱和压力之比,或水蒸汽摩尔分数与饱和时水蒸汽摩尔分数之比。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Relative humidity.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial temperature —
模拟开始时的温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
湿空气的初始温度。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Initial specific humidity — 模拟开始时的特定湿度
Details
模拟开始时的潮湿空气的比湿度。 比湿度是水蒸气相对于水蒸气、杂质和干燥空气总质量的质量分数。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Specific humidity.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial wet-bulb temperature —
在模拟开始时根据湿温度计的温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
温度根据湿温度计在模拟开始时. 单位使用此值来计算湿度。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Wet-bulb temperature.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial humidity ratio priority —
湿度系数参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial humidity ratio 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Humidity ratio.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
# Initial water vapor mole fraction — 模拟开始时水蒸气的摩尔分数
Details
模拟开始时潮湿空气通道中水蒸气的摩尔分数。 水蒸气的摩尔分数相对于水蒸气、杂质和干燥空气的总摩尔量来确定。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Mole fraction.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial temperature priority —
温度参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial temperature 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果此初始条件与另一个块的初始条件冲突。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
# Initial humidity ratio — 模拟开始时的湿度系数
Details
模拟开始时潮湿空气通道中的湿度系数。 湿度系数是水蒸气的质量与干燥空气和杂质气体的质量之比。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Humidity ratio.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Initial trace gas mole fraction — 模拟开始时杂质气体的摩尔分数
Details
在模拟开始时以摩尔分数计算潮湿空气通道中杂质气体的量。 摩尔分数相对于水蒸气、杂质气体和干燥空气的总摩尔量来确定。
块忽略此参数,如果为参数 示踪气体模型 在街区 *潮湿空气特性 (MA)*值已设置 无.
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial trace gas specification 价值 Mole fraction.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial specific humidity priority —
特定湿度参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial specific humidity 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Specific humidity.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
# Initial mass ratio of water droplets to moist air — 水滴与潮湿空气的比例
Details
水滴与潮湿空气的初始质量比。
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial trace gas specification —
杂质气体测量类型
Mass fraction | Mole fraction
Details
的杂质气体测量的类型。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial pressure priority —
压力参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial pressure 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial mass ratio of water droplets to moist air priority —
水滴质量与潮湿空气之比的参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial mass ratio of water droplets to moist air 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial trace gas mole fraction priority —
杂质气体摩尔分数参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial trace gas mole fraction 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial trace gas specification 价值 Mole fraction.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial wet-bulb temperature priority —
根据湿式温度计的温度参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial wet-bulb temperature 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Wet-bulb temperature.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial trace gas mass fraction priority —
杂质气体质量分数参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial trace gas mass fraction 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial trace gas specification 价值 Mass fraction.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial water vapor mole fraction priority —
水蒸气初始摩尔分数参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial water vapor mole fraction 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果此初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Mole fraction.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial relative humidity priority —
初始相对湿度参数的优先级
None | Low | High
Details
求解器分配给参数的优先级 Initial relative humidity 在块初始化期间。
将此参数设置为 High 来确定初始条件。 您可能需要将此参数设置为 Low 或 None 如果这个初始条件与另一个块的初始条件冲突。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Initial humidity specification 价值 Relative humidity.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial pressure —
模拟开始时的潮湿空气压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg
Details
模拟开始时潮湿空气的压力。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Initial humidity specification —
设定湿度的方法
Relative humidity | Specific humidity | Mole fraction | Humidity ratio | Wet-bulb temperature
Details
定潮湿空气初始湿度的方法。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
湿气与痕量气体
#
添加示踪气体温度设定 —
杂质气体的温度的设定方法
大气压 | 指定温度
Details
杂质气体温度设定方法的选择:
-
大气压-使用单位设定的大气温度 *潮湿空气特性 (MA)*连接到网络。 -
指定温度-使用参数设置值 添加的示踪气体温度 .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Temperature of added trace gas —
杂质气体温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
入所添加的杂质气体的所需温度。 该温度在仿真期间保持恒定。 该单元仅使用该值来估计所添加的杂质气体的比焓。 去除的杂质气体的比焓基于连接体积的潮湿空气的温度来确定。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 添加示踪气体温度设定 价值 指定温度.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Relative humidity at saturation — 相对湿度,在其以上发生湿气凝结
Details
以上发生冷凝的相对湿度。
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
# Fraction of condensate entrained as water droplets — 水滴中冷凝水的比例
Details
以水滴形式夹带的潮湿空气中冷凝水的比例。
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Rate of moisture added —
通过源的恒定质量流量
kg/s | kg/hr | kg/min | g/hr | g/min | g/s | t/hr | lbm/hr | lbm/min | lbm/s
Details
源的湿气的质量流。
正值会为连接的潮湿空气网络增加水分。 负值从该网络中除去水分。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Temperature of added moisture —
湿度温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
入水分温度。 该温度在仿真期间保持恒定。 该单位仅使用该值来估计添加水分的比焓。 去除的湿气的比焓基于所连接的潮湿空气网络的温度来确定。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 添加的湿气温度规格 价值 指定温度.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
冷凝时间常数 —
冷凝时间常数
s | ns | μs | ms | min | hr | d
Details
一个时间比例因子,它表征过饱和体积的潮湿空气由于过量水分的凝结而恢复饱和的时间段。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Rate of trace gas added —
通过源的恒定质量流量
kg/s | kg/hr | kg/min | g/hr | g/min | g/s | t/hr | lbm/hr | lbm/min | lbm/s
Details
反映通过源的杂质气体的质量流量。 正值将杂质气体添加到潮湿空气的连接体积中,负值将其带走。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
添加或移除的湿气 —
以蒸汽或水的形式添加或除去水分
Water vapor | Water droplets
Details
选择单位添加或去除水分的形式-以蒸汽或水的形式。:
-
Water vapor-加入或除去水分的焓对应于水蒸气的焓,其大于水的焓。 -
Water droplets-加入或除去水分的焓对应于水的焓,其小于水蒸气的焓。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
添加的湿气温度规格 —
设定湿度温度的方法
大气压 | 指定温度
Details
选择设定湿度温度的方法:
-
大气压-使用单位设定的大气温度 *潮湿空气特性 (MA)*连接到网络。 -
指定温度-使用参数设置值 所添加湿气的温度 .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Water droplets evaporation time constant —
蒸发时间常数
s | ns | us | ms | min | hr | d
Details
水滴蒸发,变成蒸汽所需的特征时间。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
水分和痕量气体源 —
水分和杂质气体的来源
无 | 恒定 | 受控
Details
此参数控制*S*端口的使用,并提供以下功能来模拟设备内部的湿度和杂质气体水平:
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
# Water vapor evaporated from liquid or condensed to liquid — 添加或去除水蒸气
Details
选择机组添加或去除水蒸汽的方法:
*如果不加以控制,加入或除去的水分的焓对应于水蒸气的焓,其大于水的焓。
*如果选择该选项,则添加或除去水分的焓对应于水的焓,其小于水蒸气的焓。
当加入水蒸气时,它从液体中蒸发,潜热由液体的结合体积释放。 当水蒸气被除去时,它冷凝成液体,潜热被释放到相关体积的液体中。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 水分和痕量气体源 价值 恒定,而对于参数 添加或移除的湿气 价值 Water vapor.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
Main
#
Dead volume —
轴旋转零角度时潮湿空气的体积
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3
Details
轴旋转角度的潮湿空气的体积,等于 0.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Environment pressure specification —
设定环境压力的方法
Atmospheric pressure | Specified pressure
Details
选择设置环境压力的方法:
-
大气压力-使用大气压。
-
指定压力-使用参数设置值 环境压力 .
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Environment pressure —
换能器外的压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg
Details
转换器外部的压力与转换器中的潮湿体积的空气的压力作用。 意义 0 这意味着转换器中的气体正在膨胀成真空。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 环境压力设定 价值 指定压力.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Cross-sectional area at port A —
与转炉入口处的流动段正常的面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
Details
换器入口在与潮湿气流路径法线方向上的横截面积。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Interface volume displacement —
每单位周转量的移位潮湿空气量
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
轴的每单位公转位移的潮湿空气的体积。
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |
#
Mechanical orientation —
选择转换器的方向
Pressure at A causes positive rotation of R relative to C | Pressure at A causes negative rotation of R relative to C
Details
选择轴相对于转换器内部潮湿空气体积的运动:
-
在A端口施加压力会导致轴R相对于壳体C向正方向旋转-潮湿空气体积的增加导致端口*R*相对于端口*C*的正旋转。 -
A 处压力导致 R 相对于 C 产生负向旋转-潮湿空气体积的增加导致端口*R*相对于端口*C*的负旋转。
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
无 |
#
Initial interface rotation —
模拟开始时port*R*相对于port*C*的旋转位移
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
模拟开始时端口*R*相对于端口*C*的旋转位移。 意义 0 对应于潮湿空气的初始体积等于 min .
依赖关系
若要使用该参数,请为该参数设置 接口旋转 价值 根据端口 R 相对于端口 C 的角速度计算:
如果 *机械方向 — 在A端口施加压力会导致轴R相对于壳体C向正方向旋转,则参数值必须大于等于 0.
如果 *机械方向 — A 处压力导致 R 相对于 C 产生负向旋转,则参数值必须小于等于 0.
| 计量单位 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可计算 |
是 |