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平移机械转换器 (TL)

导热流体与机械渐进网络之间的界面。

类型: AcausalFoundation.ThermalLiquid.Elements.TranslationalMechanicalConverter

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal Liquid/Elements/Translational Mechanical Converter (TL)

说明

程序块 平移机械转换器 (TL) 模拟导热流体网络和平移机械网络之间的界面。该程序块可将导热流体的压力转换为机械力,反之亦然。该程序块可用作线性执行器的基本组件。

变频器有一个可变的流体容积,流体温度的变化是根据该容积的热容量计算出来的。如果选中*流体动态可压缩性*,压力也将取决于流体的动态可压缩性。机械方向*参数决定压力增加时*R* 端口相对于*C* 端口的移动方向。

端口 A 是导热流体端口,与传感器的入口横截面相对应。端口 H 是热端口,代表变送器内部流体的温度。端口 RC 是机械渐进运动端口,分别与运动部件(杆)和变送器本体相关。

质量保证

机械变送器的质量守恒方程如下:

еслидинамическаясжимаемостьжидкостивыключенаеслидинамическаясжимаемостьжидкостивключена

其中

  • - 是流体通过端口 A 进入传感器的质量流量。

  • - 传感器的机械方位(如果流体压力的增加导致 R 相对于 C 产生正位移,则为 1;如果流体压力的增加导致 R 相对于 C 产生负位移,则为 -1)。

  • - 传感器中流体的密度。

  • - 传感器杆工作面的横截面积。

  • - 传感器杆的速度

  • - 传感器内液体的体积

  • - 传感器体内液体的体积弹性模量。

  • - 液体的热膨胀系数。

  • - 传感器内部液体的压力。

  • - 传感器体内液体的温度。

在程序块中,阀杆位移是根据程序块方程由相对端口速度计算得出的。当液体体积等于空闲体积(*死体积*参数值)时,杆位置为零。阀杆作用方向由*机械方向*参数值决定:

  • 如果 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的正位移",则当流体容积比空闲容积增大时,杆位移增大。

  • 如果 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移",则与空闲容积相比,当流体容积增大时,杆位移减小。

动量守恒

机械传感器的动量守恒方程为

,

其中

  • - 是液体作用在传感器杆上的力。

  • - 大气压力。

能量守恒

机械传感器的能量守恒方程如下:

,

其中

  • - 是流体的内能。

  • - 是通过端口 A 的总能量通量。

  • - 是通过端口的热通量*H*。

假设和限制

  • 传感器壁是绝对刚性的。不会因内部压力和温度而变形。

  • 变频器不包含任何机械刚性限制器。要添加刚性限制器,请使用块*平移硬停止* 。

  • 进气口和驱动器内部之间的流动液压阻力可以忽略不计。

  • 热端口与变流器内部之间的热阻可忽略不计。

  • 转换器中流体的动能可忽略不计。

端口

非定向

A - 发射器的输入端口
导热液体

导热流体端口,相当于变频器的入口。

H 是变送器中流体的温度
热量

与转换器中液体温度有关的热端口。

R - 干
渐进力学

机械渐进端口,与逆变器阀杆相对应。

C - 外壳
机械渐进端口

机械渐进端口,与变频器外壳相对应。

参数

主要参数

机械方向 - 传感器的方向
A处的压力会导致 R 相对于 C 产生正位移(默认)|A处的压力会导致 R 相对于 C 产生负位移`。

该参数根据液体体积的变化设置阀杆的移动方向:

  • A 处的压力导致 R 相对于 C 的正位移" - 液体体积增大导致端口 R 相对于端口 C 的正位移。

  • A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移"- 流体体积增大导致端口 R 相对于端口 C 的负位移。

初始界面位移 - 端口 R 相对于端口 C 的初始位置
m (默认值) - 端口 R 相对于端口 C 的初始位置

模拟开始时端口 R 相对于端口 C 的线性位移。0 "对应的初始流体体积等于*死体积*。

依赖关系

  • 如果 机械取向 的值为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的正位移",则参数值必须大于或等于 "0"。

  • 如果 机械方位 的值为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移",则参数值必须小于或等于 "0"。

接口横截面积 - 变送器内部通道的横截面积或阀杆的工作区域,该区域受流体压力产生的力为
0.01 m^2(默认值)。

流体加压产生平移力的区域。

死体积 - 阀杆位置为 0 时的流体体积。
1e-5 m^3(默认值)。

阀杆位置为 "0 "时的液体体积。

环境压力规格 - 确定环境压力的方法
大气压力(默认)` | 指定压力`。

指定确定环境压力的方法:

  • Atmospheric pressure - 使用*Thermal Liquid Settings (TL)* 或*热液体特性 (TL)* 块中指定的与电路相连的大气压力。

  • 指定压力"- 使用*环境压力*参数中指定的压力值。

环境压力 - 变送器外部介质的压力
0.101325兆帕(默认)`。

变送器外部的压力与内部的压力相对应。0 "表示变送器在真空中运行。

依赖关系

环境压力规格*设置为 "指定压力 "时使用。

效果和初始条件

流体动态可压缩性 - 流体动态可压缩性建模
开(默认)|关

勾选复选框以启用动态可压缩性建模。 在模拟过程中,动态可压缩性决定了流体密度与压力和温度的关系,并影响系统在小时间间隔内的瞬态。

初始液体压力 - 液体压力的初始值
0.101325兆帕(默认值)* - 液体压力初始值

模拟开始时变送器中的液体压力。

依赖关系

要启用该参数,请选择*流体动态可压缩性*复选框。

初始液体温度 - 初始液体温度值
293.15K(默认值)。

模拟开始时变送器中液体的温度。