充气式蓄能器 (TL)

带有导热流体网络气室的蓄能器。

类型: EngeeFluids.ThermalLiquid.Volumes.GasChargedAccumulator

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Tanks & Accumulators/Gas-Charged Accumulator (TL)

说明

装置 充气式蓄能器 (TL) 是一种在导热流体网络中带有气室的蓄能器。蓄能器由一个预充气体室和一个导热流体室组成。这两个腔室由孔板、活塞或任何其他分离器隔开。

*蓄能器示意图

gas charged accumulator tl 1 cn

当蓄能器入口处的流体压力大于预充气室中的压力时，流体进入蓄能器并压缩气体。流体压力的降低会导致气体减压，并将积聚的流体释放到系统中。

当液体容积为零或液体容积等于液体腔的容量时，分流器的移动受到刚性限制器的限制。如果弹簧刚度设置过低，液量可能会短暂降到零以下或上升到液室容量以上。使用 * 硬停止刚度系数 * 参数来纠正这种情况。

质量保证

腔体内液体的质量守恒方程为

其中

- 是导热液体的密度；
- 等温弹性模量；
- 等压热膨胀系数；
- 导热液体的压力
- 导热液体的温度；
- 通过*A*口进入蓄能器的导热液体的质量流量。

程序块利用公式计算流体室容积随时间的变化：

其中

- 是限制器刚度系数，*硬停止刚度系数*的值；
- 限制器阻尼系数，硬塞阻尼系数；
- 是蓄能器分离器接触上硬挡板时腔体中流体的质量流量：
- 当蓄能器分流器接触下部刚性挡块时，腔体内液体的质量流量：

保存脉搏

动量守恒用以下等式表示：

其中是刚性限位器的接触压力：

能量守恒

液体在腔室中的能量守恒方程为

其中

- 是导热流体的比内能；
- 通过蓄能器入口进入液体腔的能量流；
- 通过蓄能器壁进入液体腔的能量流。

腔体体积

蓄能器中的液体体积是蓄能器总体积与气体体积之差：

其中

- 是蓄能器的总容积；
- 蓄能器中的液体体积
- 蓄能器中的气体体积；

各室的容积

gas charged accumulator il 1

流体室工作容积是蓄能器总容积与流体室满时气室最小容积之差：

其中

- 是液室的体积；
- 是气室的最小容积，即当液室充满时，气室中仍充满气体的一小部分。

当前状态和预充状态之间的压力和气体体积的关系是多向性的：

其中

- 是在给定时间步长内气室中的压力；
- 是在给定时间步长内蓄能器中的气体体积；
- 液室为空时气室中的压力；
- 是液室的总容积；
- 多压指数。

假设和限制

气体压缩被视为一个多向过程。
未考虑分离器的负荷。
未考虑流体惯性的影响。

端口

非定向

# A — 导热液体入口
导热流体

Details

导热流体端口，相当于蓄能器的入口。如果流体进入蓄能器，则流量为正。

程序使用名称

port

# H — 热端口
加热

Details

与一定体积流体的热容量有关的热端口。

程序使用名称

thermal_port

参数

# 蓄能器总容积 — 电池总容量
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

蓄电池的总容积，包括液室和气室，等于液室容积和气室最小容积之和。

计量单位	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
默认值	`8e-3 m^3`
程序使用名称	`V_capacity`
可计算	是

# 最小气量 — 最小气室容积
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

最小气室容积，是指当液室充满时，气室中仍充满气体的一小部分。

该参数值必须不为零，以避免液室满时除以零。

计量单位	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
默认值	`4e-5 m^3`
程序使用名称	`dead_volume`
可计算	是

# 预充压力（表压） — 气室压力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

空蓄能器气室中的初始过压。当入口压力等于或大于预充气室压力时，流体进入蓄能器。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`0.0 MPa`
程序使用名称	`p_precharge`
可计算	是

# 比热 — 比热容系数

Details

比热容系数（绝热值）。

该参数是热传递的必要条件，其值通常介于 "1 "和 "2 "之间，具体取决于腔室中气体的特性。

对于 20°C 的干燥空气，等温过程的绝热指数值为 "1"，绝热（等熵）过程的绝热指数值为 "1.4"。

默认值	`1.4`
程序使用名称	`polytropic_exponent`
可计算	是

# 端口 A 的横截面积 — 孔的横截面积
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

蓄能器入口处开口的横截面积。

计量单位	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
默认值	`0.01 m^2`
程序使用名称	`port_area`
可计算	是

# 硬停刚度系数 — 刚度系数
MPa/m^3

Details

蓄能器上部和下部刚性限制器的刚度系数。刚性限位器用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。

计量单位	`MPa/m^3`
默认值	`1e4 MPa/m^3`
程序使用名称	`k_hard_stop`
可计算	是

# 硬停阻尼系数 — 阻尼系数
MPa*s/m^6

Details

蓄能器上部和下部刚性限位器的阻尼系数。刚性挡块用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。阻尼系数考虑了刚性挡块接触力的耗散部分。

计量单位	`MPa*s/m^6`
默认值	`1e4 MPa*s/m^6`
程序使用名称	`C_hard_stop`
可计算	是