Double-Acting Actuator (TL)

Линейный привод двустороннего действия в сети теплопроводной жидкости.

Тип: EngeeFluids.ThermalLiquid.Actuators.TranslationalDoubleActing

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Actuators/Double-Acting Actuator (TL)

Описание

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

На рисунке показаны основные компоненты привода. Порты A и B представляют собой входы для изотермической жидкости. 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 камерой и окружающей средой. Движущийся поршень является адиабатическим.

double acting actuator tl 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 механическая ориентация положительная, то перемещение поршня будет положительным по отношению к корпусу привода, когда манометрическое давление на порту A положительное. Направление движения меняется на противоположное, если механическая ориентация отрицательная.

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 крайних 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 .

Демпфер

Блок может моделировать амортизацию в крайних положениях поршня. Если установлен флажок Cylinder A end cushioning и/или Cylinder B end cushioning, то в блоке учитывается замедление поршня по мере приближения к максимальному значению длины хода поршня, определяемому параметром Piston stroke. Более подробную информацию о демпфере гидроцилиндра см. в блоке Cylinder Cushion (TL).

Трение

Если установлен флажок Cylinder friction, то блок учитывает трение поршня во время его движения, при этом результирующее трение представляет собой комбинацию эффектов Штрибека, Кулона и вязкости. Блок измеряет разницу давлений между давлением в камере и давлением окружающей среды. Более подробную информацию о модели трения и ее ограничениях см. в блоке Cylinder Cushion (TL).

Схема блока

Блок Double-Acting Actuator (TL) состоит из трех блоков библиотеки Теплопроводная жидкость и двух блоков библиотеки Механика:

Структурная диаграмма привода приведена на схеме.

double acting actuator tl 1

Если установить флажки параметров Cylinder friction, Cylinder A end cushioning или Cylinder B end cushioning, схема блока также включает блок Cylinder Friction (TL) или два блока Cylinder Cushion (TL).

double acting actuator tl 2

Порты

Ненаправленные

# A — вход для потока жидкости в камеру A
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствующий входу в камеру A.

Имя для программного использования

port_a

# B — вход для потока жидкости в камеру B
теплопроводная жидкость

Details

Порт теплопроводной жидкости, соответствующий входу 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 — тепловой поток через камеру A
тепло

Details

Тепловой ненаправленный порт, соответствующий камере A.

Имя для программного использования

thermal_port_a

# HB — тепловой поток через камеру B
тепло

Details

Тепловой ненаправленный порт, соответствующий камере 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 жидкости 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 жидкости 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 жидкости 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 жидкости в камере A при значении перемещения поршня 0. Этот объем жидкости 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` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`1e-05 m^3`
Имя для программного использования	`dead_volume_a`
Вычисляемый	Да

# Dead volume in chamber B — объем жидкости 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 жидкости в камере B при значении перемещения поршня 0. Этот объем жидкости 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` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`1e-05 m^3`
Имя для программного использования	`dead_volume_b`
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

Амортизатор А

# Cylinder A end cushioning — опция моделирования торможения поршня за счет действия демпфера

Details

Учитывается ли замедление поршня в его крайних положениях. Дополнительную информацию см. в блоке см. в блоке Cylinder Cushion (TL).

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`enable_cylinder_cushion_a`
Вычисляемый	Нет

# Cushion plunger cross-sectional area — площадь поперечного сечения амортизационного плунжера
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения амортизационного плунжера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.0001 m^2`
Имя для программного использования	`plunger_area_a`
Вычисляемый	Да

# Cushion plunger length — длина амортизационного плунжера
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Длина амортизационного плунжера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.001 m`
Имя для программного использования	`plunger_length_a`
Вычисляемый	Да

# Cushion orifice area — площадь отверстия между камерами демпфера
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь отверстия между камерами демпфера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1e-06 m^2`
Имя для программного использования	`cushioning_valve_area_a`
Вычисляемый	Да

# Leakage area between plunger and cushion sleeve — площадь зазора между плунжером демпфера и втулкой
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь зазора между плунжером демпфера и втулкой. Параметр поддерживает вычислительную устойчивость симуляции, обеспечивая непрерывность потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1e-07 m^2`
Имя для программного использования	`plunger_leakage_area_a`
Вычисляемый	Да

# Check valve cracking pressure differential — перепад давления, при котором обратный клапан начинает открываться
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Давление, при превышении которого срабатывает клапан. Когда разница давления в порту A и соответствует или превышает значение этого параметра, обратный клапан демпфера начинает открываться.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.01 MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_crack_a`
Вычисляемый	Да

# Check valve maximum pressure differential — перепад давления, необходимый для полного открытия обратного клапана
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Максимальное перепад давления обратного клапана демпфера. Этот параметр задает верхний предел давления, чтобы давление в системе оставалось реалистичным.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.1 MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_max_a`
Вычисляемый	Да

# Check valve maximum area — площадь полностью открытого обратного клапана
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения отверстия обратного клапана в полностью открытом положении.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.0001 m^2`
Имя для программного использования	`check_valve_max_area_a`
Вычисляемый	Да

# Check valve leakage area — площадь утечки при полностью закрытом обратном клапане
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Общая площадь возможных утечек при полностью закрытом обратном клапане. Любая площадь, меньшая этого значения плавно увеличивается до указанной площади утечки. Это значение способствует вычислительной устойчивости, поддерживая непрерывность потока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1e-10 m^2`
Имя для программного использования	`check_valve_leakage_area_a`
Вычисляемый	Да

# Smoothing factor — числовой коэффициент сглаживания

Details

Коэффициент непрерывного сглаживания, который обеспечивает плавное открытие за счет поправки к характеристике клапана в почти открытом и почти закрытом положениях. Установите ненулевое значение меньше единицы, чтобы повысить стабильность моделирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Cylinder A end cushioning.

Значение по умолчанию	`0.01`
Имя для программного использования	`smoothing_factor_a`
Вычисляемый	Да

Амортизатор В

# Cylinder B end cushioning — опция моделирования торможения поршня за счет действия демпфера

Details

Учитывается ли замедление поршня в его крайних положениях. Дополнительную информацию см. в блоке Cylinder Cushion (TL).

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`enable_cylinder_cushion_b`
Вычисляемый	Нет

Details

Площадь поперечного сечения амортизационного плунжера.

Зависимости