Бак (ТЖ)

Страница в процессе разработки.

Цистерна в сети теплопроводной жидкости.

tank tl

Описание

Блок Бак (ТЖ) моделирует емкость в сети теплопроводной жидкости. Цистерна может находиться под постоянным давлением, заданным пользовательским сигналом, или под атмосферным давлением. В случае, когда давление в цистерне равно атмосферному, блок представляет собой цистерну с вентиляцией.

Цистерна может обмениваться энергией с окружающей средой, что позволяет ее внутренней температуре и давлению изменяться с течением времени. Теплопередача происходит посредством конвекции, когда жидкость входит или выходит из цистерны, и теплопроводности, когда тепловая энергия проходит через стенки цистерны и саму жидкость на входе в цистерну.

Схема цистерны представлена на рисунке.

tank tl 1 ru

Цистерна может иметь до шести входных портов, с A по F. Давление на входных портах цистерны представляет собой сумму постоянного давления в цистерне, заданного в параметрах блока или внешним сигналом, и гидростатического давления, обусловленного высотой расположения входного порта.

Теплопередача через стенки цистерны моделируется с помощью теплового порта H. Температура, заданная в этом порту, является температурой жидкости в цистерне.

Объем жидкости

Объем жидкости в цистерне определяется из общего массового потока в цистерну:

где

— общая масса жидкости в цистерне, поступающая через все порты;
— плотность жидкости.

Сохранение массы

Уравнение сохранения массы в объеме жидкости цистерны имеет вид:

где

— изменение массы жидкости;
— обозначает массовый расход жидкости, втекающей в цистерну через порт A, B, C, D, E, F.

Сохранение импульса

Уравнение сохранения импульса в объеме жидкости цистерны для порта A, B, C, D, E, F имеет вид:

где

— давление жидкости на входе A, B, C, D, E, F;
— постоянное давление в цистерне;
— динамическое давление:

Когда поток направлен в цистерну, то входящая струя рассеивается в большом объеме жидкости, теряет импульс, что приводит к тому, что становится больше 0. Когда жидкость вытекает из цистерны, то жидкость в объеме ускоряется в порту и становится 0.
- — плотность жидкости на входе A, B, C, D, E, F;
- — площадь поперечного сечения входного порта в цистерну;
— ускорение свободного падения;
— уровень жидкости в цистерне, или высота, относительно дна цистерны;
— высота расположения входного порта относительно дна цистерны.

Сохранение энергии

Уравнение сохранения энергии в объеме жидкости цистерны имеет вид:

где:

— теплоемкость жидкости;
— изобарный объемный модуль упругости жидкости;
— температура жидкости;
— обозначает потоки энергии, поступающие в цистерну на вход A, B, C, D, E, F;
— энтальпия жидкости;
— это поток тепловой энергии, поступающей в цистерну через порт H.

Порты

Ненаправленные

# A — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Вход в цистерну.

Имя для программного использования

port_a

# H — тепловой порт
тепло

Details

Теплопередача у стенки цистерны.

Имя для программного использования

thermal_port

# B — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 2, 3, 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_b

# C — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 3, 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_c

# D — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 4, 5 или 6.

Имя для программного использования

port_d

# E — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 5 или 6.

Имя для программного использования

port_e

# F — порт теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Дополнительный вход в цистерну.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 6.

Имя для программного использования

port_f

Выход

# V — объем жидкости
скаляр

Details

Объем жидкости в цистерне в м³.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# L — уровень жидкости
скаляр

Details

Уровень жидкости в цистерне в м.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# T — температура жидкости
скаляр

Details

Температура жидкости в цистерне в К.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Вход

# P — давление в цистерне
скаляр

Details

Давление в цистерне в Па, заданное в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Метод определения давления в резервуаре значение Переменное давление.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Количество входных портов — количество входных портов
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6

Details

Количество входных портов. Установка этого параметра в значение 2 или больше открывает дополнительные входные порты.

Значения	`1` \| `2` \| `3` \| `4` \| `5` \| `6`
Значение по умолчанию	`1`
Имя для программного использования	`port_count`

# Метод определения давления в резервуаре — метод задания давления в цистерне
Атмосферное давление | Неизменяемое заданное давление | Переменное давление

Details

Метод задания давления в цистерне.

Чтобы задать постоянное давление не равное атмосферному, установите для этого параметра значение Неизменяемое заданное давление и укажите значение давления с помощью параметра Нагнетание давления в резервуаре.

Чтобы задать переменное давление в цистерне, установите для этого параметра значение Переменное давление и подайте значение давления в цистерне в виде скаляра на порт P.

Значения	`Atmospheric pressure` \| `Constant specified pressure` \| `Variable pressure`
Значение по умолчанию	`Atmospheric pressure`
Имя для программного использования	`pressure_type`

# Нагнетание давления в резервуаре — определяемое пользователем давление в цистерне
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Определяемое пользователем давление в цистерне.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Метод определения давления в резервуаре значение Неизменяемое заданное давление.

Значения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_specified`

# Параметризация объема резервуара — характеристики площади цистерны
Неизменяемая площадь поперечного сечения | Интерполяция данных - объем и уровень жидкости

Details

Указывает характеристики площади цистерны.

Этот параметр используется для определения уровня жидкости в цистерне. Если Вы хотите смоделировать цистерну с переменной площадью поперечного сечения по высоте цистерны, Вы можете предоставить данные для объема цистерны в зависимости от уровня жидкости с помощью опции Интерполяция данных - объем и уровень жидкости.

Значения	`Constant cross-section area` \| `Tabulated data - volume vs. level`
Значение по умолчанию	`Constant cross-section area`
Имя для программного использования	`volume_parameterization`

# Площадь поперечного сечения резервуара — Площадь поперечного сечения цистерны
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения цистерны в горизонтальной плоскости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация объема резервуара значение Неизменяемая площадь поперечного сечения.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`1.0 m^2`
Имя для программного использования	`tank_cross_section_area`

# Вектор уровней жидкости — вектор значений уровня жидкости в цистерне
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор значений уровня жидкости в цистерне для табличной параметризации переменной площади цистерны. Значения в этом векторе соответствуют значениям в параметре Вектор объемов жидкости. Элементы должны быть положительные и перечислены в порядке возрастания. Первый элемент должен быть равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация объема резервуара значение Интерполяция данных - объем и уровень жидкости.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.0, 3.0, 5.0] m`
Имя для программного использования	`level_vector`

# Вектор объемов жидкости — вектор значений объема жидкости в цистерне
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

Вектор значений объема жидкости в цистерне для табличной параметризации переменной площади цистерны. Значения в этом векторе соответствуют значениям в параметре Вектор уровней жидкости. Элементы должны быть положительные и перечислены в порядке возрастания. Первый элемент должен быть равен 0.

Зависимости

Значения	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`[0.0, 4.0, 6.0] m^3`
Имя для программного использования	`V_liquid_vector`

# Высота входа — высота входа в цистерну
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Высота входа в цистерну. Значение должно быть больше или равно 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 1.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`0.1 m`
Имя для программного использования	`port_a_height`

# Площадь поперечного сечения входа — площадь поперечного сечения входа в цистерну
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения порта входа в цистерну. Это значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 1.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_a_area`

# Вектор высот для входов А и В — вектор высоты портов A и B
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A и B. Параметр Вектор высот для входов А и В представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 2.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_ab_height_vector`

# Вектор площадей поперечных сечений для входов А и В — вектор площадей поперечного сечения входных портов A и B
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A и B. Параметр Вектор площадей поперечных сечений для входов А и В представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 2.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_ab_area_vector`

# Вектор высот для входов А, В и С — вектор высоты портов A, B и C
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B и С. Параметр Вектор высот для входов А, В и С представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 3.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abc_height_vector`

# Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В и С — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B и C
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B и С. Параметр Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В и С представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 3.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abc_area_vector`

# Вектор высот для входов А, В, С и D — вектор высоты портов A, B, С и D
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С и D. Параметр Вектор высот для входов А, В, С и D представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 4.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcd_height_vector`

# Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С и D — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, С и D
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B, С и D. Параметр Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С и D представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов одно из значений: 4.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcd_area_vector`

# Вектор высот для входов А, В, С, D, и Е — вектор высоты портов A, B, C, D и E
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С, D и E. Параметр Вектор высот для входов А, В, С, D, и Е представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 5.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcde_height_vector`

# Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С, D и E — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, C, D и E
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B, С, D и E. Параметр Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С, D и E представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 5.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcde_area_vector`

# Вектор высот для входов А, В, С, D, E и F — вектор высоты портов A, B, С, D, E и F
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Вектор высот портов для включенных портов входа A, B, С, D, E и F. Параметр Вектор высот для входов А, В, С, D, E и F представляет собой вектор значений, соответствующих высоте каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше или равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 6.

Значения	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
Значение по умолчанию	`[0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1] m`
Имя для программного использования	`ports_abcdef_height_vector`

# Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С, D, E и F — вектор площадей поперечного сечения входных портов A, B, С, D, E и F
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Вектор площадей поперечного сечения входов в цистерну для включенных портов входа A, B, С, D, E и F. Параметр Вектор площадей поперечных сечений для входов А, В, С, D, E и F представляет собой вектор значений, соответствующих площади поперечного сечения каждого входного порта, начиная с порта A. Каждый элемент этого вектора должен быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Количество входных портов значение 6.

Значения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`[0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01] m^2`
Имя для программного использования	`ports_abcdef_area_vector`

# Уровень жидкости ниже высоты входа — уведомление о низком уровне жидкости в цистерне
Ничего | Предупреждение | Ошибка

Details

Нужно ли получать уведомление, если во время симуляции уровень жидкости в цистерне опускается ниже высоты входа в порт. Установите для этого параметра значение Предупреждение, если Вы хотите получать предупреждение, когда это происходит во время симуляции. Установите значение Ошибка, если Вы хотите, чтобы симуляция останавливалась, когда это происходит.

Значения	`None` \| `Warning` \| `Error`
Значение по умолчанию	`Error`
Имя для программного использования	`low_level_assert_action`

# Объем жидкости больше максимальной вместимости — уведомление о превышении объема цистерны
Ничего | Предупреждение | Ошибка

Details

Нужно ли получать уведомление, если во время симуляции объем жидкости в цистерне превысит максимальную емкость цистерны. Установите для этого параметра значение Предупреждение, если Вы хотите получать предупреждение, когда это происходит во время симуляции. Установите значение Ошибка, если Вы хотите, чтобы симуляция останавливалась, когда это происходит.

Значения	`None` \| `Warning` \| `Error`
Значение по умолчанию	`None`
Имя для программного использования	`capacity_assert_action`

# Максимальная вместимость резервуара — предел заполнения цистерны
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

Предел заполнения цистерны.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Объем жидкости больше максимальной вместимости значение Предупреждение или Ошибка.

Значения	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`10.0 m^3`
Имя для программного использования	`V_capacity`

# Гравитационное ускорение — ускорение свободного падения
gee | m/s^2 | cm/s^2 | ft/s^2 | in/s^2 | km/s^2 | mi/s^2 | mm/s^2

Details

Ускорение свободного падения.

Значения	`gee` \| `m/s^2` \| `cm/s^2` \| `ft/s^2` \| `in/s^2` \| `km/s^2` \| `mi/s^2` \| `mm/s^2`
Значение по умолчанию	`9.81 m/s^2`
Имя для программного использования	`g`