Документация Engee

Thermal Mass

Масса в тепловых системах.

Variable Thermal Mass

variable thermal mass

Thermal Mass

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