Резервуар (ИЖ)

Цистерна в сети изотермической жидкости.

Тип: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Volumes.Tank

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Tanks & Accumulators/Tank (IL)

Описание

Блок Резервуар (ИЖ) моделирует емкость с шестью входными портами, с A по F, в сети изотермической жидкости. Блок выводит значения объема жидкости в порт V и уровня жидкости в порт L в виде скалярных сигналов. Блок моделирует перепад гидростатического давления между поверхностью жидкости и высотой расположения входного порта. Цистерна может находиться под заданным постоянным давлением, давлением, заданным через внешний пользовательский сигнал, или атмосферным давлением.

Объем жидкости

Объем жидкости в цистерне определяется из общего массового потока в цистерне:

где

— общая масса жидкости в цистерне, поступающая через все порты;
— плотность жидкости.

Благодаря постоянному давлению в цистерне, объем жидкости внутри цистерны изменяется в зависимости от массового расхода. Обратите внимание, что обратное верно для труб, где давление является функцией фиксированного объема жидкости.

Имеется возможность установить уведомление, если объем жидкости в цистерне превышает его вместимость. Установите для параметра Сообщение о превышении максимальной емкости значение Warning, если вы хотите получать предупреждение, когда это произойдет во время симуляции, или значение Error, если вы хотите, чтобы симуляция останавливалась, когда это происходит.

Уровень жидкости

Если для параметра Параметризация объема резервуара установлено значение Constant cross-section area, то уровень жидкости в цистерне определяется по объему жидкости , что обусловлено постоянной площадью поперечного сечения отверстия цистерны. В противном случае уровень жидкости может быть задан в виде табличных данных в опции Tabulated data - volume vs. level.

Если уровень жидкости в цистерне падает ниже высоты входа в цистерну, то предположение о том, что жидкость полностью заполняет объем соединенных блоков, может оказаться неверным. Соединения с блоком Труба (ИЖ), которые основаны на этом предположении, в этом случае могут дать нефизические результаты.

Как и в случае с параметром Сообщение о превышении максимальной емкости, вы можете получить уведомление, если уровень жидкости в цистерне упадет ниже высоты входного(ых) отверстия(й) во время моделирования, установив соответствующее значение для параметра Сообщение об уровне жидкости ниже высоты порта.

Массовый расход

Если вы задали для параметра Number of inlets число большее, чем 1, то приведенные ниже уравнения применяются к каждому порту. Динамическое давление для входного порта равно

где

— плотность жидкости;
— скорость потока;
— массовый расход жидкости, втекающей в цистерну через порт.

Общее давление

где

— давление в цистерне:
- если для параметра Давление в резервуаре установлено значение Atmospheric pressure, то равно атмосферному давлению;
- если для параметра Давление в резервуаре установлено значение Constant specified pressure, то равно значению параметра Значение давления в резервуаре;
- если для параметра Давление в резервуаре установлено значение Variable pressure, то равно входному сигналу порта P.
— перепад гидростатического давления на указанном порту Inlet height:

,

где — либо разница высот между уровнем жидкости и высотой входа в цистерну, либо ноль, в зависимости от того, что больше.

Допущения и ограничения

Если для параметра Давление в резервуаре установлено значение Variable pressure, то в блоке предполагается, что изменение давления происходит медленно, и в уравнениях сохранения массы и энергии нет производной от давления.

Порты

Ненаправленные

# A — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Вход в цистерну.

Имя для программного использования

port_a

# B — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 2, 3, 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_b

# C — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 3, 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_c

# D — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_d

# E — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 5 или 6.

Имя для программного использования

port_e

# F — порт изотермической жидкости
изотермическая жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 6.

Имя для программного использования

port_f

Выход

# V — объем жидкости
скаляр

Details

Объем жидкости в цистерне в м³, заданный в виде скаляра.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# L — уровень жидкости
скаляр

Details

Уровень жидкости в цистерне в м, заданный в виде скаляра.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Вход

# P — давление в цистерне
скаляр

Details

Давление в цистерне в Па, заданное в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Давление в резервуаре значение Variable pressure.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Число портов — количество входных портов
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6

Details

Количество входных портов. Установка этого параметра в значение 2 или больше открывает дополнительные входные порты.

Значения	`1` \| `2` \| `3` \| `4` \| `5` \| `6`
Значение по умолчанию	`1`
Имя для программного использования	`port_count`
Вычисляемый	Нет

# Давление в резервуаре — метод задания давления в цистерне
Атмосферное давление | Заданное постоянное давление | Управляемое давление

Details

Метод задания давления в цистерне.

Чтобы задать постоянное давление не равное атмосферному, установите для этого параметра значение Constant specified pressure и укажите значение давления с помощью параметра Значение давления в резервуаре.

Чтобы задать переменное давление в цистерне, установите для этого параметра значение Variable pressure и подайте значение давления в цистерне в виде скаляра на порт P.

Значения	`Atmospheric pressure` \| `Constant specified pressure` \| `Variable pressure`
Значение по умолчанию	`Atmospheric pressure`
Имя для программного использования	`pressure_type`
Вычисляемый	Нет

# Значение давления в резервуаре — определяемое пользователем давление в цистерне
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Определяемое пользователем давление в цистерне.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Давление в резервуаре 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

# Параметризация объема резервуара — характеристики площади цистерны
Постоянная площадь сечения | Табличная - объем и высота уровня жидкости

Details

Указывает характеристики площади цистерны.

Этот параметр используется для определения уровня жидкости в цистерне. Если вы хотите смоделировать цистерну с переменной площадью поперечного сечения по высоте цистерны, вы можете предоставить данные для объема цистерны в зависимости от уровня жидкости с помощью опции Tabulated data - volume vs. level.

Значения	`Constant cross-section area` \| `Tabulated data - volume vs. level`
Значение по умолчанию	`Constant cross-section area`
Имя для программного использования	`volume_parameterization`
Вычисляемый	Нет

# Площадь поперечного сечения резервуара — площадь поперечного сечения цистерны
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения цистерны в горизонтальной плоскости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация объема резервуара значение Constant cross-section area.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1.0 m^2`
Имя для программного использования	`tank_cross_section_area`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты уровня жидкости — вектор значений уровня жидкости в цистерне
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор значений уровня жидкости в цистерне для табличной параметризации переменной площади цистерны. Значения в этом векторе соответствуют значениям в параметре Вектор объема жидкости. Элементы должны быть положительные и перечислены в порядке возрастания. Первый элемент должен быть равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация объема резервуара значение Tabulated data - volume vs. level.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.0, 3.0, 5.0] m`
Имя для программного использования	`level_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор объема жидкости — вектор значений объема жидкости в цистерне
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

Вектор значений объема жидкости в цистерне для табличной параметризации переменной площади цистерны. Значения в этом векторе соответствуют значениям в параметре Вектор высоты уровня жидкости. Элементы должны быть положительные и перечислены в порядке возрастания. Первый элемент должен быть равен 0.

Зависимости

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	`[0.0, 4.0, 6.0] m^3`
Имя для программного использования	`V_liquid_vector`
Вычисляемый	Да

# Высота порта — высота входа в цистерну
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Высота входа в цистерну. Значение должно быть больше или равно 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 1.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.1 m`
Имя для программного использования	`port_a_height`
Вычисляемый	Да

# Площадь поперечного сечения отверстия порта — площадь поперечного сечения входа в цистерну
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения порта входа в цистерну. Это значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 1.

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

# Вектор высоты портов A и B — вектор высоты портов A и B
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A и B. Параметр Вектор высоты портов A и B представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 2.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_ab_height_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A и B — вектор площадей поперечного сечения входных портов A и B
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A и B. Параметр Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A и B представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 2.

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, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_ab_area_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты портов A, B и C — вектор высоты портов A, B и C
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B и С. Параметр Вектор высоты портов A, B и C представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 3.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abc_height_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B и C — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B и C
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B и С. Параметр Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B и C представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 3.

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, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abc_area_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты портов A, B, C и D — вектор высоты портов A, B, С и D
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С и D. Параметр Вектор высоты портов A, B, C и D представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 4.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcd_height_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B, C и D — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, С и D
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B, С и D. Параметр Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B, C и D представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов одно из значений: 4.

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, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcd_area_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты портов A, B, C, D и E — вектор высоты портов A, B, C, D и E
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С, D и E. Параметр Вектор высоты портов A, B, C, D и E представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 5.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcde_height_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B, C, D и E — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, C, D и E
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B, С, D и E. Параметр Вектор площади поперечного сечения отверстий портов A, B, C, D и E представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 5.

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, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcde_area_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты портов A, B, C, D, E и F — вектор высоты портов A, B, С, D, E и F
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С, D, E и F. Параметр Вектор высоты портов A, B, C, D, E и F представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 6.

Единицы измерения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcdef_height_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор высоты портов A, B, C, D, E и F — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, С, D, E и F
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерне для включенных портов входа A, B, С, D, E и F. Параметр Вектор высоты портов A, B, C, D, E и F представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Число портов значение 6.

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, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcdef_area_vector`
Вычисляемый	Да

# Сообщение об уровне жидкости ниже высоты порта — уведомление о низком уровне жидкости в цистерне
Ничего | Ошибка

Details

Нужно ли получать уведомление, если во время симуляции уровень жидкости в цистерне опускается ниже высоты входа в порт. Установите для этого параметра значение Warning, если Вы хотите получать предупреждение, когда это происходит во время симуляции. Установите значение Error, если Вы хотите, чтобы симуляция останавливалась, когда это происходит.

Значения	`None` \| `Error`
Значение по умолчанию	`Error`
Имя для программного использования	`low_level_assert_action`
Вычисляемый	Нет

# Сообщение о превышении максимальной емкости — уведомление о превышении объема цистерны
Ничего | Ошибка

Details

Нужно ли получать уведомление, если во время симуляции объем жидкости в цистерне превысит максимальную емкость цистерны. Установите для этого параметра значение Warning, если Вы хотите получать предупреждение, когда это происходит во время симуляции. Установите значение Error, если Вы хотите, чтобы симуляция останавливалась, когда это происходит.

Значения	`None` \| `Error`
Значение по умолчанию	`None`
Имя для программного использования	`capacity_assert_action`
Вычисляемый	Нет

# Максимальная емкость резервуара — предел заполнения цистерны
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

Предел заполнения цистерны.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Сообщение о превышении максимальной емкости значение Warning или Error.

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	`10.0 m^3`
Имя для программного использования	`V_capacity`
Вычисляемый	Да

# Ускорение свободного падения — ускорение свободного падения
gee | m/s^2 | cm/s^2 | ft/s^2 | in/s^2 | km/s^2 | mi/s^2 | mm/s^2

Details

Ускорение свободного падения.

Единицы измерения	`gee` \| `m/s^2` \| `cm/s^2` \| `ft/s^2` \| `in/s^2` \| `km/s^2` \| `mi/s^2` \| `mm/s^2`
Значение по умолчанию	`9.81 m/s^2`
Имя для программного использования	`g`
Вычисляемый	Да

Примеры

Определение давления жидкости на разной высоте бака