Теплоемкость
Масса в тепловых системах.
Тип: AcausalFoundation.Thermal.Elements.Mass
|
Теплоемкость Путь в библиотеке: |
|
Переменная теплоёмкость Путь в библиотеке: |
Описание
Блок Теплоемкость 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;
-
— 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.