Sistemi a gas
Scoprire gli esempi che illustrano la modellazione, il controllo e la simulazione di sistemi a gas.
Esempi in primo piano
Circuito di azionamento pneumatico
Questo esempio mostra come i componenti gas della libreria Foundation possano essere utilizzati per modellare un attuatore pneumatico controllato. La valvola direzionale è un sottosistema mascherato creato utilizzando blocchi Variable Local Restriction (G) per modellare l'apertura e la chiusura dei percorsi del flusso. L'attuatore a doppio effetto è un sottosistema mascherato creato dai blocchi Translational Mechanical Converter (G) per modellare l'interfaccia tra la rete del gas e la rete meccanica traslazionale.
Pneumatic Motor Circuit
How a pneumatic vane motor can be modeled using the Simscape™ language. The Pneumatic Motor component is built using the Simscape Foundation gas domain. It inherits from the foundation.gas.two_port_steady base class, which contains common equations that implement the upwind energy flow rate and the gas properties at the ports. The Pneumatic Motor subclass implements equations that describe behaviors specific to the component, such as the motor torque and flow rate characteristics and the mass and energy balance. The Pneumatic Motor block is inserted into the model using the Simscape Component block without the need to generate a separate library.
Flusso strozzato in un orifizio del gas
Questo esempio mostra il comportamento di strozzatura di un orifizio del gas modellato tramite il blocco Local Restriction (G). I blocchi Controlled Reservoir (G) sono utilizzati per impostare le condizioni di contorno di pressione e temperatura controllate dal sottosistema ingressi serbatoio per testare l'orifizio del gas.
Ciclo Brayton (turbina a gas) con componenti personalizzati
Questo esempio modella un'unità di potenza ausiliaria (APU) a turbina a gas basata sul ciclo Brayton. I blocchi Compressor e Turbine sono componenti personalizzati basati sulla libreria Simscape™ Foundation Gas. La potenza immessa nel sistema è rappresentata dall'iniezione di calore nel combustore; l'effettiva chimica della combustione non viene modellata. Un singolo albero collega il compressore e la turbina, in modo che la potenza generata dalla turbina azioni il compressore. L'unità di potenza ausiliaria (APU) che espande ulteriormente il flusso di scarico per generare potenza in uscita.
Ventilazione di un edificio
Questo esempio modella un circuito di ventilazione in un edificio. Il volume d'aria all'interno dell'edificio è suddiviso in quattro zone. L'unità di ventilazione soffia aria fredda nella Zona 1 ed estrae aria dalla Zona 3. L'aria estratta può essere opzionalmente riciclata e reintrodotta nella Zona 1. Una porta può essere aperta nella Zona 4 per espellere l'aria nell'atmosfera.
Gamma Stirling Engine
Model a Gamma Stirling engine using gas, thermal, and mechanical Simscape™ components and domains.
Fanno Flow Gas Pipe Validation
The Fanno flow model is an analytical solution of an adiabatic (perfectly insulated) compressible perfect gas flow through a constant area pipe with friction. This example shows a comparison and validation of the Simscape™ Pipe (G) block against the Fanno flow model. While you typically need empirical data to validate a block over a range of scenarios, it may still be useful to perform limited validation against analytical models for specific scenarios. This is because the theory and derivation behind the analytical model may provide more insight into where the block works well and how to address limitations. The comparison shows that, for short to moderate pipe lengths, the Simscape pipe model agrees well with the Fanno flow model. For long pipe lengths, a segmented pipe model agrees well with the Fanno flow model.
Compressor Map with Scattered Lookup
Gas flow through a compressor which is modeled using a simple controlled mass flow rate source. The compressor map that governs this mass flow rate is modeled using the PS Scattered Lookup (2D) block whose data coordinates are the pressure ratio (Pa/Pa) and the engine RPM, and the output is the mass flow rate (kg/s). The scattered lookup block performs delaunay triangulation on the input data (which is shown in plots below), and uses this to interpolate and calculate the mass flow rate based on the input. Scattered lookup allows modeling of the compressor even if the data provided is in an unstructured format.
