Документация Engee

Thermal Mass

Масса в тепловых системах.

Тип: AcausalFoundation.Thermal.Elements.Mass

thermal mass

Thermal Mass

Путь в библиотеке:

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

variable thermal mass

Variable Thermal Mass

Путь в библиотеке:

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

Описание

Блок Thermal Mass представляет 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 Variable mass позволяет указать, остается ли масса постоянной или изменяется во время моделирования:

  • Выключено — тепловая масса остается постоянной во время моделирования.

  • Включено — тепловая масса может меняться во время моделирования. При выборе этой опции параметр Mass заменяется параметром Minimum mass, 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 Variable mass 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 Number of graphical ports, 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 Variable mass и Number of graphical ports.

Порты

Вход

Mdot — контроль массы, кг/с
скаляр

Входной порт, определяющий изменение тепловой массы. Используйте высокоприоритетную переменную Mass, чтобы задать начальное значение тепловой массы.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Variable mass значение Включено.

Tin — температура поступающей массы, К
скаляр

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 для параметра Variable mass значение Включено.

Ненаправленные

M — порт, соединяющий массу с тепловой сетью
тепло

Тепловой порт, который соединяет массу с тепловой сетью.

N — второй графический порт
тепло

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

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Number of graphical ports значение 2.

Параметры

Variable mass — указать, остается ли масса постоянной или изменяется во время моделирования
Выключено (по умолчанию) | Включено

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

  • Выключено — тепловая масса остается постоянной во время моделирования.

  • Включено — тепловая масса может меняться во время моделирования.

Mass — постоянная масса
1.0 кг (по умолчанию) | положительный скаляр

Значение массы. Масса постоянна во время моделирования.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Variable mass значение Выключено.

Specific heat — удельная теплоемкость материала
447.0 Дж/(K*кг) (по умолчанию) | положительный скаляр

Удельная теплоемкость материала.

Minimum mass — минимально допустимая масса
1e−6 кг (по умолчанию) | положительный скаляр

Минимальное значение тепловой массы.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Variable mass значение Включено.

Number of graphical ports — количество видимых портов
1 (по умолчанию) | 2

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.

Примеры