Документация Engee

Тепловая масса

Масса в тепловых системах.

Тип: AcausalFoundation.Thermal.Elements.Mass

Тепловая масса

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal/Elements/Thermal Mass

Переменная тепловая масса

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fundamental/Thermal/Elements/Variable Thermal Mass

Описание

Блок Тепловая масса представляет собой тепловую массу. Эта величина отражает способность материала или комбинации материалов накапливать внутреннюю энергию, она зависит от массы тела и его теплоемкости.

Тепловая масса описывается следующим выражением:

где

  • — тепловой поток;

  • — удельная теплоемкость массы материала;

  • — масса;

  • Т — температура;

  • — время.

Параметр Переменная масса позволяет указать, остается ли масса постоянной или изменяется во время моделирования:

  • Если флажок снят, то тепловая масса остается постоянной во время моделирования.

  • Если флажок установлен, то тепловая масса может меняться во время моделирования. При выборе этой опции параметр Масса заменяется параметром Минимальная масса, а блок имеет два дополнительных входных порта: Mdot, который задает изменение тепловой массы, и Tin, который задает температуру поступающей массы. Значение сигнала на порту Tin не влияет на результаты, если масса не изменяется или уменьшается.

Используйте опцию Переменная масса для моделирования систем, в которых масса изменяется, но геометрические эффекты остаются незначительными, например, стиральная машина заполняется, нагревается, а затем опустошается с разным количеством жидкости за цикл.

По умолчанию блок имеет один тепловой порт. Поскольку положительное направление блока — от порта к блоку, тепловой поток будет положительным, если он течет в блок.

В некоторых задачах принято отображать массу последовательно с другими элементами на схеме блока. Для поддержки этого варианта можно использовать параметр Количество графических портов, который позволяет отображать еще один порт. Вариант с двумя портами является чисто графическим: оба порта имеют одинаковую температуру, поэтому блок функционирует одинаково, независимо от того, имеет ли он один или два порта. Значок блока меняется в зависимости от значения параметров Переменная масса и Количество графических портов.

Переменные

Используйте группу параметров Целевые значения, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Порты

Ненаправленные

# A — порт, соединяющий массу с тепловой сетью
тепло

Details

Тепловой порт, который соединяет массу с тепловой сетью.

Имя для программного использования

port_reference_a

# B — второй графический порт
тепло

Details

Второй тепловой порт, позволяющий соединить массу последовательно с другими элементами блок-схемы. Этот порт имеет ту же температуру, что и порт A, поэтому разница между представлениями блока с одним и двумя портами только графическая.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Количество графических портов значение 2.

Имя для программного использования

port_reference_b

Вход

# Mdot — контроль массы, кг/с
скаляр

Details

Входной порт, определяющий изменение тепловой массы. Используйте переменную Масса из группы параметров Целевые значения, чтобы задать начальное значение тепловой массы.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Переменная масса.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Tin — температура поступающей массы, К
скаляр

Details

Входной порт, определяющий температуру поступающей массы. Значение в порту Tin не имеет влияния, если значение в порту Mdot меньше или равно 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Переменная масса.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Параметры

# Переменная масса — указать, остается ли масса постоянной или изменяется во время моделирования

Details

Параметр Переменная масса позволяет указать, остается ли масса постоянной или изменяется во время моделирования:

  • Если флажок снят, то тепловая масса остается постоянной во время моделирования.

  • Если флажок установлен, то тепловая масса может меняться во время моделирования.

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

variable_mass

Вычисляемый

Нет

# Масса — постоянная масса
кг | мг | г | т | lbm | oz | slug

Details

Значение массы. Масса постоянна во время моделирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, снимите флажок Переменная масса.

Единицы измерения

kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Значение по умолчанию

1.0 kg

Имя для программного использования

mass_const

Вычисляемый

Да

# Удельная теплоёмкость — удельная теплоемкость материала
J/(kg*K) | kJ/(kg*K) | cal/(kg*K) | kcal/(kg*K) | cal/(g*K) | kcal/(g*K) | Btu_IT/(lbm*deltadegR)

Details

Удельная теплоемкость материала.

Единицы измерения

J/(kg*K) | kJ/(kg*K) | cal/(kg*K) | kcal/(kg*K) | cal/(g*K) | kcal/(g*K) | Btu_IT/(lbm*deltadegR)

Значение по умолчанию

447.0 J/(kg*K)

Имя для программного использования

c

Вычисляемый

Да

# Минимальная масса — минимально допустимая масса
кг | мг | г | т | lbm | oz | slug

Details

Минимальное значение тепловой массы.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Переменная масса.

Единицы измерения

kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Значение по умолчанию

1e-6 kg

Имя для программного использования

min_mass

Вычисляемый

Да

# Количество графических портов — количество видимых портов
1 | 2

Details

Варианты подключения блока к остальным частям схемы:

  • 1 — блок имеет один ненаправленный порт, который соединяет его с тепловой сетью. Если у блока один порт, подключите его к соединительной линии между двумя другими блоками.

  • 2 — при выборе этой опции открывается второй порт, который позволяет подключить блок последовательно с другими блоками в контуре. Поскольку оба порта имеют одинаковую температуру, блок работает так же, как если бы у него был один порт.

Значения

1 | 2

Значение по умолчанию

1

Имя для программного использования

port_count

Вычисляемый

Нет