Rotational Mechanical Converter (IL)

Интерфейс между изотермической жидкостной и механической вращательной сетями.

rotation mechanical converter (il)

Описание

Блок Rotational Mechanical Converter (IL) представляет интерфейс между изотермической жидкостной сетью и механической вращательной сетью. Блок преобразует давление жидкости в крутящий момент и наоборот. Он может быть использован в качестве основы для вращающихся гидроприводов.

Объем жидкости в преобразователе изменяется в процессе работы. Если параметр Fluid dynamic compressibility включен, то давление вычисляется в зависимости от сжимаемости жидкости (динамическая сжимаемость жидкости).

Параметр Mechanical orientation определяет, приводит ли увеличение объема жидкости к положительному или отрицательному повороту порта R относительно порта C.

Порт A — это порт изотермической жидкости, соответствующий входу преобразователя. Порты R и C — это механические вращательные порты, соответствующие валу и корпусу соответственно.

Массовый баланс

Уравнения сохранения массы для преобразователя имеют вид:

где:

— массовый расход через порт A.
— механическая ориентация преобразователя (1, если увеличение давления жидкости вызывает положительное вращение R относительно C, −1, если увеличение давления жидкости вызывает отрицательное вращение R относительно C).
— плотность жидкости внутри преобразователя.
— объемный модуль упругости жидкости.
— объемное перемещение преобразователя, то есть объем жидкости, необходимый для вращения вала на единицу угла.
— угловая скорость вращения вала преобразователя.
и * — угловые скорости портов R и C соответственно.
— угол поворота вала преобразователя.
— объем жидкости внутри преобразователя.
— объем жидкости, при котором угол поворота вала равен 0.
— давление внутри преобразователя.

Угол поворота вала равен нулю, когда объем жидкости равен . В зависимости от значения параметра Mechanical orientation:

Если параметр Mechanical orientation установлен в значение Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, то угол поворота вала, когда объем жидкости увеличивается по сравнению с .
Если параметр Mechanical orientation установлен в значение Pressure at A causes negative rotation of R relative to C, то угол поворота вала уменьшается, когда объем жидкости увеличивается по сравнению с .

Уравнения, используемые для расчета плотности и объемного модуля упругости жидкостной смеси, зависят от выбранной модели изотермической жидкости.

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме механического преобразователя имеет вид:

где:

— крутящий момент на валу преобразователя.
— давление окружающей среды.

Допущения и ограничения

Стенки преобразователя идеально жесткие.
Преобразователь не содержит механических жестких упоров. Для включения жестких упоров используйте блок Rotational Hard Stop.
Сопротивление потоку между входом и внутренней частью преобразователя пренебрежимо мало.
Кинетическая энергия жидкости в преобразователе пренебрежимо мала.

Порты

Ненаправленные

A — входное отверстие преобразователя
изотермическая жидкость

Порт изотермической жидкости соответствует входу преобразователя.

R — вал
вращательная механика

Механический вращательный порт, соответствует валу преобразователя.

C — корпус
вращательная механика

Механический вращательный порт соответствует корпусу преобразователя.

Параметры

Mechanical orientation — ориентация преобразователя
Pressure at A causes positive rotation of R relative to C (по умолчанию) | Pressure at A causes negative rotation of R relative

Задает направление вращения вала относительно давления жидкости:

Pressure at A causes positive rotation of R relative to C — увеличение давления жидкости приводит к повороту порта R относительно порта C в положительном направлении.
Pressure at A causes negative rotation of R relative to C — увеличение давления жидкости приводит к повороту порта R относительно порта C в отрицательном направлении.

Initial interface rotation — начальное угловое положение порта R относительно порта C в начале симуляции
0.0 (по умолчанию)

Угловое положение порта R относительно порта C в начале моделирования. Значение 0 соответствует начальному объему жидкости, равному Dead volume.

Зависимости

Если Mechanical orientation имеет значение Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, значение параметра должно быть больше или равно 0.
Если Mechanical orientation имеет значение Pressure at A causes negative rotation of R relative to C, значение параметра должно быть меньше или равно 0.

Interface volume displacement — объем перемещаемой жидкости на единичный угол поворота
0.001 м³/рад (по умолчанию)

Объем перемещаемой жидкости на единичный угол поворота вала.

Dead volume — объем жидкости в преобразователе при котором угол поворота вала равен нулю
1e−5 м³ (по умолчанию)

Объем жидкости в преобразователе при котором угол поворота вала равен нулю.

Environment pressure specification — метод задания давления окружающей среды
Atmospheric pressure (по умолчанию) | Specified pressure

Определяет метод задания давления окружающей среды:

Atmospheric pressure — атмосферное давление.
Specified pressure — точное значение, указанное в параметре Environment pressure.

Environment pressure — давление вне преобразователя
0.101325 МПа (по умолчанию)

Давление снаружи преобразователя, действующее против давления внутри. Значение 0 означает, что преобразователь работает в вакууме.

Зависимости

Доступно, если для параметра Environment pressure specification установлено значение Specified pressure.

Fluid dynamic compressibility — определяет, нужно ли моделировать динамическую сжимаемость жидкости
Enabled (по умолчанию) | Disabled

Задает, нужно ли учитывать динамическую сжимаемость жидкости. Динамическая сжимаемость придает плотности жидкости зависимость от давления, что влияет на переходную реакцию системы на малых временных масштабах.

Initial liquid pressure — давление жидкости в начальный момент времени
0.101325 МПа (по умолчанию)

Давление жидкости в начале моделирования.

Зависимости

Используется, если для параметра Fluid dynamic compressibility установлено значение Enabled.