Полость





| Си |
в палитре на схеме

Блок позволяет моделировать полость переменного объема с газовой смесью, осуществляющую газообмен с другими полостями и граничными условиями.

Задание переменного объема и скорости его изменения осуществляется через входные порты "V" и "dV/dt" блока. С помощью задания теплового потока, подводимого к газовой смеси в полости, через входной порт "dQ/dt" блока возможно моделирование теплообмена с внешней средой или процессов выделения или поглощения энергии внутри полости, например, в результате химической реакции горения. Газообмен с другими полостями и граничными условиями моделируется как массовый расход компонентов газовой смеси, поступающей или вытекающей из полости, и поток энтальпии, переносимой с этим массовым расходом.

В блоке выполняется первый закон термодинамики:

где Q - количество тепла, подведенного в результате теплообмена или других процессов, Дж; H - энтальпия, принесенная в полость в результате газообмена, Дж; U - внутренняя энергия газовой смеси, Дж; L - работа, совершенная газом в результате изменения объема полости, Дж.

При выводе на выходные порты блока массивов масс, массовых или объемных долей компонентов газовой смеси порядок значений будет соответствовать порядку компонентов в списке компонентов всей модели двигателя. Для выделения значений, соответствующих определенным компонентам, следует использовать блок Выбор компонента смеси.

Формирование математической модели газовоздушной системы двигателя осуществляется путем подключения выходного порта данного блока к входным портам блоков, моделирующих дроссели, клапаны и блоки с заданным расходом газа, например, компрессор или турбина. Подробное описание подхода к моделированию газовоздушной системы приведено на странице Термодинамика.

Прим.:
Блок предназначен для использования только внутри блока Двигатель. Допускается размещение блока как непосредственно внутри субмодели Двигатель, так и внутри субмоделей любого уровня вложенности внутри блока Двигатель.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
V Порт для задания объема полости, м3 (порт доступен только при активации свойства "Задавать объем полости через порт") Математическая
dV/dt Порт для задания скорости изменения объема полости, м3/с (порт доступен только при активации свойства "Задавать объем полости через порт") Математическая
dQ/dt Порт для задания подводимого теплового потока (порт доступен только при активации свойства "Учитывать подводимую теплоту") Математическая

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
flow Порт для подключения блоков газовоздушной системы двигателя ДВС - Термодинамическая
M_Comps Массив масс компонентов газовой смеси в полости, кг (порт доступен только при выборе параметра "Массы компонентов" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
M Масса газовой смеси в полости, кг (порт доступен только при выборе параметра "Общая масса" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
Mf Массив массовых долей компонентов газовой смеси в полости (порт доступен только при выборе параметра "Массовые доли компонентов" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
Vf Массив объемных (мольных) долей компонентов газовой смеси в полости (порт доступен только при выборе параметра "Объемные (мольные) доли компонентов" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
Rho Плотность газовой смеси в полости, кг/м3 (порт доступен только при выборе параметра "Плотность" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
P Давление газовой смеси в полости, Па (порт доступен только при выборе параметра "Давление" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
T Температура газовой смеси в полости, К (порт доступен только при выборе параметра "Температура" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая
dL/dt Работа, совершаемая газовой смесью в полости, Дж/с (порт доступен только при выборе параметра "Работа газа" в свойстве "Список параметров, выводимых в порты") Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Объем Группа свойств, позволяющих задать объем полости
Задавать объем полости через порт VInPort Позволяет задавать объем полости через входной порт Нет Двоичное
Объем полости, м3 V0 Объем полости (свойство доступно только при отключенном свойстве "Задавать объем полости через порт") 1 Вещественное
Теплота Группа свойств, позволяющих задать тепловой поток, подводимый к полости
Учитывать подводимую теплоту PInPort Позволяет задавать тепловой поток, подводимый к полости через входной порт Нет Двоичное
Начальные условия Группа свойств, задающих начальные условия газа в коллекторе
Имена компонентов газовой смеси GasesNames0 Имена компонентов газовой смеси в полости в начальный момент времени. Список поддерживаемых компонентов приведен на странице Термодинамика N2; O2; Множество
Массовые доли компонентов газовой смеси MassFractions0 Массив начальных массовых долей компонентов газовой смеси в полости [0.76, 0.24] Массив
Давление, Па P0 Начальное давление газовой смеси в полости 100000 Вещественное
Температура, K T0 Начальная температура газовой смеси в полости 300 Вещественное
Вывод параметров Группа свойств, отвечающих за вывод параметров блока в порты
Список параметров, выводимых в порты OutPortsSet Позволяет выбрать параметры газовой смеси, которые будут выводится в выходные порты блока из списка:
  • "Массы компонентов"
  • "Общая масса"
  • "Массовые доли компонентов"
  • "Объемные (мольные) доли компонентов"
  • "Плотность"
  • "Давление"
  • "Температура"
  • "Работа газа"
Множество

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Имена компонентов газовой смеси GasesNames Имена компонентов газовой смеси в полости Множество
Массы компонентов газовой смеси, кг M_Comps Массив масс компонентов газовой смеси в полости Массив
Масса газовой смеси, кг M Масса газовой смеси в полости Вещественное
Массовые доли компонентов газовой смеси MassFractions Массив массовых долей компонентов газовой смеси в полости Массив
Объемные (мольные) доли компонентов газовой смеси VolumeFractions Массив объемных (мольных) долей компонентов газовой смеси в полости Массив
Давление, Па P Давление газовой смеси в полости Вещественное
Температура, K T Температура газовой смеси в полости Вещественное
Объем полости, м3 V Объем полости Вещественное
Плотность газа, кг/м3 Rho Плотность газовой смеси в полости Вещественное
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) R Газовая постоянная газовой смеси в полости Вещественное
Коэффициент сжимаемости Z Коэффициент сжимаемости газовой смеси в полости Вещественное
Удельная энтальпия, Дж/кг h Удельная энтальпия газовой смеси в полости Вещественное
Удельная внутренняя энергия, Дж/кг u Удельная внутренняя энергия газовой смеси в полости Вещественное
Мгновенная удельная изобарная теплоемкость (dh/dt), Дж/(кг·К) Cp Мгновенная удельная изобарная теплоемкость газовой смеси в полости Вещественное
Усредненная удельная изобарная теплоемкость (h/T), Дж/(кг·К) Cp_mean Усредненная удельная изобарная теплоемкость газовой смеси в полости Вещественное
Мгновенная удельная изохорная теплоемкость (du/dt), Дж/(кг·К) Cv Мгновенная удельная изохорная теплоемкость газовой смеси в полости Вещественное
Усредненная удельная изохорная теплоемкость (u/T), Дж/(кг·К) Cv_mean Усредненная удельная изохорная теплоемкость газовой смеси в полости Вещественное
Показатель адиабаты k Показатель адиабаты газовой смеси в полости Вещественное