Документация Engee

Translational Mechanical Converter (IL)

Интерфейс между изотермической жидкостной и механической поступательной сетями.

translational mechanical converter (il)

Описание

Блок Translational Mechanical Converter (IL) представляет интерфейс между изотермической жидкостной сетью и механической поступательной сетью. Блок преобразует давление жидкости в механическую силу и наоборот. Он может быть использован в качестве основы для поступательных приводов.

Значок блока изменяется в зависимости от значения параметра Mechanical orientation.

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 смещению порта R в сторону порта C или в противоположную от него.

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

Массовый баланс

Уравнения сохранения массы для преобразователя имеют вид:

ερеслидинамическаясжимаемостьжидкостиотключенаερβρеслидинамическаясжимаемостьжидкостивключена

ε

где:

  • — массовый расход через порт A.

  • ε — механическая ориентация конвертера (1, если увеличение давления жидкости вызывает положительное смещение R относительно C, −1, если увеличение давления жидкости вызывает отрицательное смещение R относительно C).

  • ρ — плотность жидкости внутри преобразователя.

  • β — объемный модуль упругости жидкости в преобразователе.

  • — площадь поперечного сечения гидравлической части преобразователя.

  • — линейная скорость механической части преобразователя.

  • и — линейные скорости портов R и C соответственно.

  • — перемещение механической части преобразователя.

  • — объем жидкости внутри преобразователя.

  • — объем жидкости, при котором положение штока равно 0.

  • — давление внутри преобразователя.

Положение штока равно нулю, когда объем жидкости равен . В зависимости от значения параметра Mechanical orientation:

  • Если параметр Mechanical orientation установлен в значение Pressure at A causes positive displacement of R relative to C, то смещение штока увеличивается, когда объем жидкости увеличивается по сравнению с .

  • Если параметр Mechanical orientation установлен в значение Pressure at A causes negative displacement of R relative to C, смещение штока уменьшается, когда объем жидкости увеличивается по сравнению с .

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

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме механического преобразователя имеет вид:

ε ,

где:

  • — сила, развиваемая на штоке.

  • — давление окружающей среды.

Допущения и ограничения

  • Стенки преобразователя идеально жесткие.

  • Преобразователь не содержит механических жестких упоров. Для включения жестких упоров используйте блок Translational 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 — шток
поступательная механика

Механический поступательный порт, соответствует штоку преобразователя.

C — корпус
поступательная механика

Механический поступательный порт, соответствует корпусу преобразователя.

Параметры

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

Задает направление движения штока относительно давления жидкости:

  • Pressure at A causes positive displacement of R relative to C — увеличение давления жидкости приводит к положительному смещению порта R относительно порта C.

  • Pressure at A causes negative displacement of R relative to C — увеличение давления жидкости приводит к отрицательному смещению R относительно порта C.

Initial interface displacement — начальное смещение порта R относительно порта C
0 (по умолчанию)

Линейное смещение порта R относительно порта C в начале моделирования, м. Значение 0 соответствует начальному объему жидкости, равному Dead volume.

Зависимости

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

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

Interface cross-sectional area — площадь, на которую жидкость оказывает давление для создания усилия
0.01 м² (по умолчанию)

Площадь, на которую жидкость оказывает давление для создания усилия.

Dead volume — объем жидкости, при котором положение штока равно 0
1e−5 м³ (по умолчанию)

Объем жидкости, при котором положение штока равно 0.

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

Определяет метод задания давления окружающей среды:

  • Atmospheric pressure — используйте атмосферное давление.

  • Specified pressure — значение давления, указанное в параметре Environment pressure.

Environment pressure — давление вне преобразователя
101325 Па (по умолчанию)

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

Зависимости

Используется, 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 нулевой момент времени
101325 Па (по умолчанию)

Давление жидкости в начале моделирования.

Зависимости

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