Controlled Mass Flow Rate Source (G)

Источник массового или объемного расхода.

Тип: AcausalFoundation.Gas.Sources.FlowRate

Controlled Mass Flow Rate Source (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Gas/Sources/Controlled Mass Flow Rate Source (G)

Controlled Volumetric Flow Rate Source (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Gas/Sources/Controlled Volumetric Flow Rate Source (G)

Mass Flow Rate Source (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Gas/Sources/Mass Flow Rate Source (G)

Volumetric Flow Rate Source (G)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Gas/Sources/Volumetric Flow Rate Source (G)

Описание

Блок Flow Rate Source (G) представляет собой идеальный источник механической энергии в газовой сети. Источник может поддерживать заданный массовый или объемный расход независимо от перепада давления. Отсутствует сопротивление потоку и теплообмен с окружающей средой.

Положительный расход приводит к перетеканию газа из порта A в порт B. Если параметр Controlled source type включен, то массовый или объемный расход управляется входным сигналом на портах M или V соответственно. Если параметр Controlled source type выключен, то массовый или объемный расход будет постоянным и задаваться параметрами Mass flow rate или Volumetric flow rate соответственно.

Объемный расход и массовый расход связаны выражением

где

— массовый расход из порта A в порт B, кг/с;
и — плотности на портах A и B соответственно, кг/м³;
— объемный расход, м³/с.

Переключение типа расхода осуществляется параметром Flow type, который по умолчанию имеет значение Mass, что соответствует массовому расходу. Для переключения на объемный расход необходимо выбрать значение Volumetric.

Вы можете выбрать, выполняет ли источник работу с потоком газа:

Если источник является изоэнтропийным (установлен флажок Isentropic power added), то изоэнтропийное соотношение зависит от модели свойств газа.

Модель газа Уравнение

Идеальный газ

Полуидеальный газ

Реальный газ

Мощность, отдаваемая потоку газа, основана на удельной общей энтальпии, связанной с изоэнтропийным процессом.
Если источник не выполняет никакой работы (параметр Isentropic power added выключен), то основное уравнение записывается, исходя из того, что удельная общая энтальпия одинакова с обеих сторон источника. Это одинаково верно для всех трех моделей свойств газа.

Мощность, подаваемая на газовый поток .

Модель газа	Уравнение
Идеальный газ
Полуидеальный газ
Реальный газ

В уравнениях используются следующие обозначения:

— удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг∙К);
— удельная энтальпия, Дж;
— массовый расход, кг/с (расход, связанный с портом, положительный, когда газ поступает в блок через этот порт);
— давление, Па;
— удельная газовая постоянная, Дж/(моль∙К);
— удельная энтропия, Дж/(кг∙К);
— температура, К;
— скорость потока, м/с;
— коэффициент сжимаемости;
— мощность, подаваемая потоку газа через источник, Вт.

Индексы A и B указывают на соответствующий порт.

Допущения и ограничения

Необратимых потерь нет.
Отсутствует теплообмен с окружающей средой.

Порты

Ненаправленные

# A — вход источника
газ

Details

Входной газовый порт. Положительный массовый расход приводит к перетеканию газа от порта A к порту B.

Имя для программного использования

inlet

# B — выходное отверстие источника
газ

Details

Выходной газовый порт. Положительный массовый расход приводит к перетеканию газа от порта A к порту B.

Имя для программного использования

outlet

Вход

# M — сигнал управления массовым расходом, кг/с
скаляр

Details

Входной порт, который определяет массовый расход газа через источник.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Controlled source type и установите для параметра Flow type значение Mass.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V — сигнал задания объемного расхода, м³/с
скаляр

Details

Входной порт, определяющий объемный расход газа через источник.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Controlled source type и установите для параметра Flow type значение Volumetric.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Controlled source type — задан ли расход входным сигналом

Details

Определяет, как будет задан расход:

Если этот флажок установлен, то массовый или объемный расход задан входными сигналами M или V соответственно.
Если этот флажок не установлен, то массовый или объемный расход постоянный и задан параметрами Mass flow rate или Volumetric flow rate соответственно.

Значение по умолчанию	`—`
Имя для программного использования	`controlled`
Вычисляемый	Нет

# Flow type — задан массовый или объемный расход
Mass | Volumetric

Details

Определяет, какой тип расхода задан:

Mass — задается массовый расход.
Volumetric — задается объемный расход.

Значения	`Mass` \| `Volumetric`
Значение по умолчанию	`—`
Имя для программного использования	`flow_type`
Вычисляемый	Нет

Details

Постоянный массовый расход газа через источник.

Зависимости

Используется, если параметр Controlled source type выключен и для параметра Flow type установлено значение Mass.

Единицы измерения	`kg/s` \| `kg/hr` \| `kg/min` \| `g/hr` \| `g/min` \| `g/s` \| `t/hr` \| `lbm/hr` \| `lbm/min` \| `lbm/s`
Значение по умолчанию	`0.0 kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_const`
Вычисляемый	Да

# Volumetric flow rate — постоянный объемный расход через источник
m^3/s | mm^3/s | cm^3/s | m^3/hr | m^3/min | l/hr | l/min | l/s | gal/hr | gal/min | gal/s | ft^3/hr | ft^3/min | ft^3/s

Details

Постоянный объемный расход газа через источник.

Зависимости

Используется, если параметр Controlled source type выключен и для параметра Flow type установлено значение Volumetric.

Единицы измерения	`m^3/s` \| `mm^3/s` \| `cm^3/s` \| `m^3/hr` \| `m^3/min` \| `l/hr` \| `l/min` \| `l/s` \| `gal/hr` \| `gal/min` \| `gal/s` \| `ft^3/hr` \| `ft^3/min` \| `ft^3/s`
Значение по умолчанию	`0.0 m^3/s`
Имя для программного использования	`Vdot_const`
Вычисляемый	Да

# Specified flow rate conditions — рассчитывать ли объемный расход при стандартных или фактических условиях работы
Actual conditions | Standard conditions

Details

Выберите, рассчитывает ли источник расход при фактических рабочих условиях или при стандартном давлении и температуре:

Actual conditions — источник рассчитывает объемный расход, используя плотность газа при фактических условиях работы системы.
Standard conditions — источник рассчитывает объемный расход, используя плотность газа при стандартных условиях. При выборе этой опции становятся доступны дополнительные параметры, позволяющие задать стандартное давление и температуру.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Flow type значение Volumetric.

Значения	`Actual conditions` \| `Standard conditions`
Значение по умолчанию	`Actual conditions`
Имя для программного использования	`volumetric_flow_conditions`
Вычисляемый	Нет

# Standard pressure — давление газа при стандартных условиях
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Давление газа при стандартных условиях.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Specified flow rate conditions значение Standard conditions.

Единицы измерения	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_standard`
Вычисляемый	Да

Details

Температура газа при стандартных условиях.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Specified flow rate conditions значение Standard conditions.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`20.0 degC`
Имя для программного использования	`T_standard`
Вычисляемый	Да

# Isentropic power added — выполняет ли источник работу

Details

Задает, выполняет ли источник работу с потоком газа:

Если этот флажок установлен, то источник выполняет изоэнтропийную работу с газом для поддержания заданного массового расхода независимо от перепада давления. Используйте этот параметр для представления идеального насоса или компрессора и правильного учета потребляемой и отдаваемой энергии, особенно в системах с замкнутым контуром.
Если этот флажок снят, то источник не выполняет никакой работы с потоком, ни добавляя, ни отнимая мощность, независимо от массового расхода, создаваемого источником. Используйте эту опцию, чтобы настроить желаемый режим потока на входе в систему, не влияя на температуру потока.

Значение по умолчанию	`true (включено)`
Имя для программного использования	`isentropic`
Вычисляемый	Нет

# Cross-sectional area at port A — площадь сечения, нормального к пути потока на порту A
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь сечения, нормального к пути потока на порту A.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`inlet_area`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at port B — площадь сечения, нормального к пути потока на порту B
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь сечения, нормального к пути потока на порту B.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`outlet_area`
Вычисляемый	Да

Примеры

Моделирование системы вентиляции в здании с системой терморегулирования