Гидравлика в Bond Graph Modelling

Пример связанного графа (по гидросистеме рис.3.22 a, книги [1]). 0- и 1- сопряжения показаны в кружочках. Обратите внимание у 0-сопряжений на стрелках (связях) одинаковые давления (V1/C1 или V2/C2). У 1-сопряжений на стрелках одинаковые расходы (PR1/R1 или Г/If). SF — источник потока, С — емкости, R — дроссели, If — длинная труба (инерция жидкости).

Bond Graph Modelling — моделирование на основе связных графов. При расчетах гидравлических систем или других систем (электрических, механических), для которых применимы правила Кирхгофа, применяется общий подход по систематизации состава системы и порядка взаимодействия элементов. Bond Graph Modelling для гидравлики полезен при автоматизации расчета для больших и мультидисциплинарных систем. При расчетах систем небольших размеров проще составлять интуитивные математические уравнения, как показано в статье о Mathematica.

Многие ведь наверное пробовали моделирование систем в Amesim? Что же нужно для формирования вычислительного ядра способного анализировать сложные разветвленные системы, говорить о наличии неправильно подключенных компонентов, неправильно выбранных субмоделей (для дросселей) или алгебраических циклов. Такое поведение возможно благодаря определенной формализации и учету однообразия в расчетах цепей.

Сложно уложить в одну статью полноценное описание. Я приведу ссылки, что почитать и ссылки на практические примеры составления графов и уравнений. Язык источников — английский. Может быть позже буду приводить примеры (в других статьях), однако следует отметить, что простых примеров достаточно в приведенной литературе.

Читать далее «Гидравлика в Bond Graph Modelling»

Золотниковые устройства, плунжерные устройства, гидроцилиндры. Материалы и технологии для изготовления

Обзор некоторой доступной в литературе информации о материалах и технологических параметрах, участвующих в процессе изготовления золотниковых устройств, насосов и гидроцилиндров.

Читать далее «Золотниковые устройства, плунжерные устройства, гидроцилиндры. Материалы и технологии для изготовления»

Число Соммерфельда

При расчетах гидродинамических подшипников скольжения, работающих в режиме жидкостного трения, применяется безразмерный параметр. Он называется число Соммерфельда. В статье приводится файл Open Office Calc для вычисления данного числа и дается краткое описание.

Узлы скольжения коленчатого вала
Читать далее «Число Соммерфельда»

Число мощности (Число Ньютона) и пи-теорема Бакингема в задаче о моменте импеллера

Почему при рассмотрении задачи об определении момента, необходимого для вращения импеллера, мы рассматриваем две безразмерных величины — число Рейнольдса и число мощности? Пи-теорема Бакингема применяется для того, чтобы свести задачу отыскания многопараметрической зависимости к более простой. Это позволяет упростить посторение прикладных графиков. Именно так появились диаграммы зависимости числа мощности от числа Рейнольдса, упомянутые в статье о моменте импеллера. Здесь мы рассмотрим применение пи-теоремы для параметризации задачи импеллера в безразмерных величинах.

Читать далее «Число мощности (Число Ньютона) и пи-теорема Бакингема в задаче о моменте импеллера»

Момент крыльчатки. Ламинарный миксер

О том, как рассчитать момент крыльчатки, то-есть каким моментом должен обладать двигатель, чтобы вращать импеллер, погруженный в жидкость с заданным числом оборотов. Нашел книгу и статью (ссылки в конце). В статье приводится описание алгоритма. Надо сказать, что за неимением экспериментальных данных, проверка (верификация) производилась весьма косвенным путем. Я сравнивал расчеты численные с аналитическим расчетом, к тому же только для нескольких расчетных моделей. Получил близкие результаты, поэтому приведу схему расчета здесь. Оригинальные материалы в статье и в книге «Chemical process equipment. Selection and design» (Couper, Penney, Walas).

Читать далее «Момент крыльчатки. Ламинарный миксер»

Файлы-словари OpenFOAM

Общий формат файлов-словарей OpenFOAM

Итак, в OpenFOAM существует единый текстовый формат для ввода и вывода данных. На английском файлы называются dictionary files. В рамках этой статьи, я буду называть их прсто файлы-словари либо файлы. Как правило, суть ясна из контекста или от него не зависит. Формат файлов-словарей является общим для всех файлов, используемых при работе с OpenFOAM. Это и файлы с исходными данными для генерации сетки, или файлы, сетки после её генерации утилитой blockMesh. или файлы настроек решателя. Этот же формат у результирующих файлов решения задачи, размещенных в папках временных шагов. Решатель автоматически сохраняет их в процессе решения задачи, используя встроенный функционал генерации и чтения файлов-словарей.

Информация об этом формате на английском языке доступна в официальной документации по пакету на сайте. Это документация по версии openfoam.org, однако она остается в силе и для файлов-словарей версии openfoam.com. Кстати, о разнице в версиях OpenFOAM и о соглашениях в нумерации версий можно прочитать на форуме cfd-online.com. Причина того, что версии две, те же самые, по которым есть множество версий Linux: «Почему нет?»

Комментарии в файлах-словарях оформляются так же, как в С++ (// и /*…*/).

Читать далее «Файлы-словари OpenFOAM»

Трехстепенная модель самолета в Matlab

В заметке приведён результат работы программы для моделирования динамики самолета. Рассматривается трехстепенная модель самолета в Matlab. Эту программу в текстовом виде Вы можете найти в книге [1, стр.180,189-190]. Трехстепенной моделью называется модель, имеющая три степени свободы. В нашем случае, это перемещения по вертикали и горизонтали, а также угол тангажа.

Читать далее «Трехстепенная модель самолета в Matlab»

Граничные условия в МКО (1D)

Граничные условия в МКО: дополнительные пояснения к реализации МКО описанной в статье [2]. В этой статье приводится перевод Раздела 4.3 книги [1] с примером 4.1 по теплопередаче. Раздел 4.1 и 4.2 — см. [3]. Необходимость этих дополнительных пояснений обусловлена тем, что в статьях по теории и по реализации нет явных указаний на принцип обработки граничных условий.

Читать далее «Граничные условия в МКО (1D)»

Теория метода контрольных объемов (1D)

Поскольку в статье [2] о реализации метода контрольных объемов теоретическая часть приведена только в виде ссылки на книгу [1], здесь будет перевод небольшого отрывка из этой самой книги. Теория метода контрольных объемов формулируется для некоторого абстрактного свойства \phi (вместо температуры T).

Читать далее «Теория метода контрольных объемов (1D)»