Документация Engee

Double-Acting Actuator (G)

Линейный привод двустороннего действия в газовой сети.

Тип: EngeeFluids.Gas.Actuators.TranslationalDoubleActing

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Actuators/Double-Acting Actuator (G)

Описание

Блок Double-Acting Actuator (G) моделирует привод, преобразующий перепад давления между двумя камерами в движение поршня. Движение поршня контролируется перепадом давления с двух сторон пластины, разделяющей камеры блока. Пределы хода поршня моделируется одной из моделей жесткого упора.

На рисунке показаны основные компоненты привода. Порты A и B представляют собой входы для газа. Порт C ассоциируется с корпусом привода, порт R – с поршнем, при этом он возвращает скорость движения поршня. Положение поршня вычисляется внутри системы и передается в порт p.

Порты HA и HB представляют собой тепловые интерфейсы между каждой газовой камерой и окружающей средой. Движущийся поршень является адиабатическим.

double acting actuator g 1

Перемещение

Перемещение поршня определяется смещением порта R относительно порта C. Значение параметра Mechanical orientation определяет направление смещения поршня. Перемещение поршня нейтрально (равно 0), когда объем камеры A равен Dead volume in chamber A.

Направление движения поршня зависит от параметра Mechanical orientation. Если установлено значение Pressure at A causes positive displacement of R relative to C, то перемещение поршня будет положительным по отношению к корпусу привода, когда манометрическое давление на порту A положительное. Направление движения меняется на противоположное, если установлено значение Pressure at A causes negative displacement of R relative to C.

Модель жесткого ограничителя

Набор жестких упоров ограничивает диапазон движения поршня. В этом блоке используется реализация блока Translational Hard Stop, в котором жесткие упоры рассматриваются как пружинно-демпферные системы. Коэффициент жесткости пружины определяет восстанавливающую составляющую контактной силы жесткого упора, а коэффициент демпфирования – рассеивающую составляющую.

Жесткие упоры расположены на дистальных концах хода поршня. Если механическая ориентация положительная, то нижний жесткий упор находится в положении , а верхний жесткий упор – в положении . Если механическая ориентация отрицательная, то нижний жесткий упор находится в положении , а верхний жесткий упор находится в положении .

Схема блока

Блок Double-Acting Actuator (G) состоит из одного блока библиотеки Газ и двух блоков библиотеки Механика:

Структурная диаграмма привода приведена на схеме.

double acting actuator g 2

Порты

Ненаправленные

# A — вход для потока газа в камеру A
газ

Details

Порт, соответствующий входу газа в камеру A.

Имя для программного использования

port_a

# B — вход для потока газа в камеру B
газ

Details

Порт, соответствующий входу газа в камеру B.

Имя для программного использования

port_b

# R — поршень привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий поршню привода.

Имя для программного использования

rod_flange

# C — корпус привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий корпусу привода.

Имя для программного использования

case_flange

# HA — тепло, связанное с камерой A
тепло

Details

Тепловой ненаправленный порт, связанный с камерой A.

Имя для программного использования

thermal_port_a

# HB — тепло, связанное с камерой B
тепло

Details

Тепловой ненаправленный порт, связанный с камерой B.

Имя для программного использования

thermal_port_b

Выход

# p — положение поршня
скаляр

Details

Положение поршня в м.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Привод

# Same fluid on both sides — моделируется ли одна и та же жидкость в обеих камерах блока

Details

Моделируется ли одна и та же жидкость с двух сторон блока. Если у параметра установлен флажок, то свойства жидкости распространяются через блок. Если флажок снят, то камеры блока подключены к изолированным сетям жидкостей с разными свойствами.

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

same_properties

Вычисляемый

Нет

# Mechanical orientation — направление перемещения поршня
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Details

Определяет направление перемещения поршня. Варианты для выбора:

  • Pressure at A causes positive displacement of R relative to C — перемещение поршня положительно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока из цилиндра.

  • Pressure at A causes negative displacement of R relative to C — перемещение поршня отрицательно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока внутрь цилиндра.

Значения

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Значение по умолчанию

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C

Имя для программного использования

orientation

Вычисляемый

Нет

# Piston cross-sectional area in chamber A — площадь поперечного сечения поршневого штока камеры A
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения поршневого штока со стороны камеры A.

Единицы измерения

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

piston_area_a

Вычисляемый

Да

# Piston cross-sectional area in chamber B — площадь поперечного сечения поршневого штока камеры B
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения поршневого штока со стороны камеры B.

Единицы измерения

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

piston_area_b

Вычисляемый

Да

# Piston stroke — ход поршня
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Максимальное возможное перемещение поршня.

Единицы измерения

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Значение по умолчанию

0.1 m

Имя для программного использования

stroke

Вычисляемый

Да

# Dead volume in chamber A — объем газа в камере A, при котором передвижение поршня равно 0
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

Объем газа в камере A при значении перемещения поршня 0. Этот объем газа соответствует положению поршня, при котором он находится вверху по отношению к торцевой крышке привода.

Единицы измерения

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

Значение по умолчанию

1e-05 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_a

Вычисляемый

Да

# Dead volume in chamber B — объем газа в камере B, при котором передвижение поршня равно 0
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

Объем газа в камере B при значении перемещения поршня 0. Этот объем газа соответствует положению поршня, при котором он находится вверху по отношению к торцевой крышке привода.

Единицы измерения

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

Значение по умолчанию

1e-05 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_b

Вычисляемый

Да

# Cross-sectional area at port A — площадь поперечного сечения порта A
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения на входе.

Единицы измерения

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

port_a_area

Вычисляемый

Да

# Cross-sectional area at port B — площадь поперечного сечения порта B
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения на выходе.

Единицы измерения

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

port_b_area

Вычисляемый

Да

# Environment pressure specification — способ задания давления окружающей среды
Atmospheric pressure | Specified pressure

Details

Способ задания давления окружающей среды. Вариант Atmospheric pressure устанавливает давление окружающей среды равным 0.101325 МПа.

Значения

Atmospheric pressure | Specified pressure

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type

Вычисляемый

Нет

# Environment pressure — давление окружающей среды
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Environment pressure specification значение Specified pressure.

Единицы измерения

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_specified

Вычисляемый

Да

Жесткий упор

# Hard-stop model — выбор модели жесткого упора
Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound | Based on coefficient of restitution

Details

Выбор модели для силы, действующей на поршень, когда он находится на крайних положениях. Дополнительную информацию см. блок Translational Hard Stop.

Значения

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound | Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound | Based on coefficient of restitution

Значение по умолчанию

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound

Имя для программного использования

hardstop_model

Вычисляемый

Нет

# Hard-stop stiffness coefficient — коэффициент жесткости
N/m | lbf/ft | lbf/in

Details

Коэффициент жесткости поршня.

Единицы измерения

N/m | lbf/ft | lbf/in

Значение по умолчанию

1e10 N/m

Имя для программного использования

k_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Hard-stop damping coefficient — коэффициент демпфирования
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Коэффициент демпфирования поршня.

Единицы измерения

kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Значение по умолчанию

150.0 N*s/m

Имя для программного использования

C_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Transition region — диапазон действия модели жесткого упора
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Область срабатывания жесткого упора. За пределами этого диапазона для крайних положений поршня Hard-stop model не применяется, и дополнительная сила со стороны упора на поршень не действует.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard-stop model значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Единицы измерения

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Значение по умолчанию

0.1 mm

Имя для программного использования

transition_region

Вычисляемый

Да

Начальные условия

# Initial piston displacement from chamber A cap — начальное положение поршня относительно крышки камеры A
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Положение поршня относительно крышки камеры A в начале симуляции.

Единицы измерения

m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Значение по умолчанию

0.0 m

Имя для программного использования

offset

Вычисляемый

Да

# Initial gas pressure in chamber A — начальное давление газа в камере A
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Начальное давление газа в камере A.

Единицы измерения

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_start_a

Вычисляемый

Да

# Initial gas pressure in chamber B — начальное давление газа в камере B
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Начальное давление газа в камере B.

Единицы измерения

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_start_b

Вычисляемый

Да

# Initial gas temperature in chamber A — начальная температура газа в камере A
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Начальная температура газа в камере A.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_start_a

Вычисляемый

Да

# Initial gas temperature in chamber B — начальная температура газа в камере B
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Начальная температура газа в камере B.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_start_b

Вычисляемый

Да