Документация Engee

Constant Volume Chamber (TL)

Камера с фиксированным объемом теплоносителя и переменным количеством портов.

constant volume chamber (tl)

Описание

Блок Constant Volume Chamber (TL) моделирует накопление массы и энергии теплоносителя в камере фиксированного объема. Камера может иметь от одного до четырех портов, обозначенных A, B, C, D, через которые может протекать жидкость. Объем жидкости может обмениваться теплом с тепловой сетью, например, с сетью, представляющей окружающее пространство камеры, через тепловой порт H.

Масса жидкости в камере изменяется в зависимости от плотности, которая в теплопроводящей жидкости обычно зависит от давления и температуры. Жидкость поступает в камеру, когда давление перед портом повышается выше давления в камере, и вытекает, когда градиент давления меняется на противоположный. Эффект в модели часто заключается в сглаживании резких изменений давления, подобно тому, как электрический конденсатор сглаживает напряжение.

Сопротивление потоку между портом и внутренней частью камеры считается пренебрежимо малым. Поэтому давление внутри камеры равно давлению на входе.

Аналогично, термическое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью камеры считается пренебрежимо малым. Температура внутри камеры равна температуре на тепловом порте.

Сохранение массы

Жидкость может втекать и вытекать из камеры через порты A, B, C и D. Объем камеры фиксирован, но из-за сжимаемости жидкости ее масса может меняться в зависимости от давления и температуры.

Скорость накопления массы в камере должна быть точно равна массовому расходу через порты A, B, C и D:

где:

  • — давление внутри емкости;

  • — температура;

  • — изотермический модуль объемной упругости;

  • — коэффициент изобарного теплового расширения;

  • — массовый расход жидкости.

Сохранение энергии

Энергия может поступать в камеру и покидать нее двумя путями: потоком жидкости через порты A, B, C и D и тепловым потоком через порт H. Никакой работы над жидкостью внутри камеры не совершается. Поэтому скорость накопления энергии во внутреннем объеме жидкости должна быть равна сумме потоков энергии через порты A, B, C, D и H:

где:

  • — энтальпия;

  • — плотность;

  • — удельная теплота;

  • — объем камеры;

  • — поток энергии;

  • — поток тепла.

Сохранение импульса

Падение давления из-за вязкого трения между отдельными отверстиями и внутренним пространством камеры считается пренебрежимо малым. Можно пренебречь гравитацией и другими объемными силами. Поэтому давление во внутреннем объеме жидкости должно быть равно давлению на портах A, B, C и D:

Допущения и ограничения

  • В камере находится фиксированный объем жидкости.

  • Сопротивление потоку между входом и внутренней частью камеры пренебрежимо мало.

  • Тепловое сопротивление между тепловым портом и внутренней частью камеры пренебрежимо мало.

  • Кинетическая энергия жидкости в камере пренебрежимо мала.

Порты

Ненаправленные

A — порт теплопроводящей жидкости
теплопроводящая жидкость

Порт теплопроводящей жидкости, соответствует входу в резервуар.

B — порт теплопроводящей жидкости
теплопроводящая жидкость

Порт теплопроводящей жидкости, соответствует второму входу в резервуар.

Зависимости

Этот порт виден, если для параметра Number of port установлено значение 2, 3 или 4.

C — порт теплопроводящей жидкости
теплопроводящая жидкость

Порт теплопроводящей жидкости, соответствует третьему входу в резервуар.

Зависимости

Этот порт виден, если для параметра Number of port установлено значение 3 или 4.

D — порт теплопроводящей жидкости
теплопроводящая жидкость

Порт теплопроводящей жидкости, соответствует четвертому входу в резервуар. Если резервуар имеет четыре входных отверстия, его можно использовать в качестве стыка в перекрестном соединении.

Зависимости

Этот порт виден, если для параметра Number of port установлено значение 4.

H — тепловой порт
тепло

Через этот порт жидкость в камере обменивается теплом с тепловой сетью.

Параметры

Chamber volume — объем жидкости внутри резервуара
0.001 m^3 (по умолчанию)

Объем жидкости в резервуаре. Этот объем постоянен во время моделирования.

Number of ports — количество входных портов в резервуаре
1 (по умолчанию) | 2 | 3 | 4

Количество входных портов в резервуаре.

Резервуар может иметь от одного до четырех портов, обозначенных A, B, C, D.

При изменении значения параметра соответствующие порты открываются или скрываются в значке блока.

Cross-sectional area at port A — площадь входного порта A, нормальная к направлению потока
0.01 m^2 (по умолчанию)

Площадь входного порта A, нормальная к направлению потока.

Cross-sectional area at port B — площадь входного порта B, нормальная к направлению потока
0.01 m^2 (по умолчанию)

Площадь входного порта B, нормальная к направлению потока.

Зависимости

Включается, если виден порт B, то есть если для параметра Number of ports установлено значение 2, 3 или 4.

Cross-sectional area at port C — площадь входного порта C, нормальная к направлению потока
0.01 m^2 (по умолчанию)

Площадь входного порта C, нормальная к направлению потока.

Зависимости

Включается, если виден порт C, то есть если для параметра Number of ports установлено значение 3 или 4.

Cross-sectional area at port D — площадь входного порта D, нормальная к направлению потока
0.01 m^2 (по умолчанию)

Площадь входного порта D, нормальная к направлению потока.

Зависимости

Включается, если виден порт D, то есть если для параметра Number of ports установлено значение 4.