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.
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:
|
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 |

