为Simscape Gas域创建自己的止回阀

发布的家伙卷轴，2017年8月17日

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前段时间，我写了一篇关于如何实现Simscape液压域的自定义阀门．今天我很高兴地欢迎嘉宾博客艾琳McGarrity而且Ruth-Anne马尔尚谁将描述如何实现类似的止回阀，但对于Simscape燃气领域。

这个问题

止回阀是气动回路中非常常见的元件，但是Simscape气体库目前还没有(我们正在努力，很快就会有)。你会如何使用基础组件创建这样一个阀门?

让我们开始一起为我们的止回阀测试挽具模型。在下面的模型中，我们有两个储层块由管道连接，左侧有压力源。如果没有止回阀，流体将根据来自正弦波块的信号来回流动。

止回阀测试带

对于止回阀，我们只允许在一个方向上流动，因此响应，如图所示Simscape结果浏览器，看起来如下所示:

止回阀响应

自定义止回阀子系统

让我们看看在止回阀子系统里面有什么。在这个子系统中，我们首先使用a压力温度传感器(G)块来测量A和b端口之间的压降，我们将这个压力传递给APS查阅表(1D)块，然后生成的开放区域可变局部限制(G)块。

止回阀子系统

阀参数化

为了参数化查找表，我们需要将开口面积定义为阀门压差的函数。在这个例子中，假设我们希望止回阀的破裂压力为10kPa，最大开启压力为40kpa，最大开启压力为5mm ^2。这看起来像:

压力面积关系

基于这些信息，我们可以参数化孔口:

阀参数

及查阅表:

查找表参数

阀动力学

最后，我们插入一个一级延迟，以防止阀门在压力变化时从一个位置“传送”到另一个位置。往里面看OpeningDelay子系统，我们看到如何完成这个:

打开延迟

在这个子系统中，有一个PS增块，标记为“时间常数”。此块中的值设置了系统通过其逆施加的延迟量，例如，指定值10将导致0.1秒的延迟。

运行模拟并查看Simscape结果浏览器将显示如上所示的结果。

将OpeningDelay子系统中的PS Gain块中的增益增加到1，使阀门的响应速度变慢(1秒)，并产生以下结果:

开启延时更长

从图中可以看出，当阀门关闭时，向后有少量泄漏。这可能代表一个弹簧薄弱或有关闭阻力的阀门。

结论

这篇博文描述了一种为Simscape Gas库实现止回阀的方法。根据您的编码偏好和应用程序所需的准确性级别，可能还有许多其他选项。

例如，我们可以使用Simscape语言实现一个类似的止回阀。我们还可以使用Simscape机械领域中的块来建模阀门的机械部分，比如质量、弹簧和阻尼器。

如果您想让我们写更多关于在Simscape中实现阀门的其他可能的方法，请在下面的评论中告诉我们。

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