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在本节中,您可以找到多个Simscape fluid领域中的加热和冷却系统示例。
在简单的测试设置中模拟冷凝器或蒸发器,左侧为R134a制冷剂,右侧为潮湿空气。它有一个横流的安排,潮湿的空气吹过充满制冷剂的管岸。
液压油系统,使用Simscape™fluid™thermal Liquid块进行热控制。液压油系统由储油罐(以带有两个入口的油箱(TL)块为代表)、泵(以质量流量源(TL)块为代表)和管道(以管道(TL)块为代表)组成。
这个演示展示了一个电动汽车(EV)电池冷却系统。电池组位于冷板的顶部,冷板由冷却通道组成,以引导冷却液体在电池组下方流动。冷却液吸收的热量被输送到加热-冷却装置。加热-冷却单元由三个分支组成,用于切换工作模式来冷却和加热电池。加热器是用于在低温条件下快速加热电池的电加热器。当电池稳定运行时,散热器使用空气冷却和/或加热。制冷剂系统用于冷却过热的电池。制冷循环用从冷却液中提取的热流量来表示。系统分别在不同环境温度下的FTP-75驱动循环和快速充电场景下进行了仿真。
建模一个简单的房屋供暖系统。该模型包含一个加热器、一个控制器和一个带有四个散热器和四个房间的房屋结构。每个房间都通过外墙、屋顶和窗户与环境交换热量。每条路径都被模拟为热对流、热传导和热质量的组合。假定热量在房间之间没有内部传递。加热器由加热炉、锅炉、蓄能器和泵组成,用于在系统中循环热水。如果房间的整体平均温度低于21摄氏度,控制器就开始允许燃料进入炉子,如果温度超过25摄氏度,控制器就停止。模拟计算加热成本和室内温度。
简单的CPU散热系统由散热器、CPU风扇和风扇控制器组成。CPU产生的热量通过传导传递到散热器,通过强制对流机制散发到冷却空气中。散热器是一个平行的板翅片,板翅片之间有矩形翅片。CPU风扇通过将空气从外部吸入机箱格栅,并从内部排出热空气,使空气通过散热器移动。风扇控制单元包括三个控制级别,代表一个3速开关,根据CPU的温度。CPU温度越低,风扇转速越低,温度越高,风扇转速越高。
为纯电动汽车的热管理系统建模。
用机油冷却回路建模发动机冷却系统。
家用空调系统的制冷循环。看到有关在两相流体领域建立此模型的推荐步骤。
用于模拟流体在管道中流动的汽化或凝结的3区管道(2P)块。该块将内部流体体积划分为三个区域:液体区、混合物区和蒸汽区,这取决于流体沿管道的状态。当流体流经管道时,热量在管道外部的环境和管道内的流体之间传递,导致它从加热情况下的液体变为混合物变为蒸汽,或从蒸汽变为混合物再变为冷却情况下的液体。通过指定非零管壁厚度,可以有选择地开启管壁蓄热的效果。
建立了一个基本的制冷系统,该系统在制冷剂两相流体和环境潮湿空气混合物之间传递热量。压缩机驱动R134a制冷剂经过冷凝器、毛细管和蒸发器。蓄能器确保只有蒸汽返回压缩机。
模拟一个空气源热泵系统,用于加热具有热水散热器进行热量分配的住宅建筑。两相流体制冷剂从环境潮湿的空气混合物中吸收热量并将热量传递给水。压缩机通过冷凝器、恒温膨胀阀和蒸发器驱动R410a制冷剂。蓄能器确保只有蒸汽返回压缩机。
模拟一个地源热泵系统,用于加热具有热水散热器进行热量分配的住宅建筑。地源热泵采用两相流体制冷剂R410a作为工作液。热泵吸收了储存在地下的自然存在的热量,并将热量转移到热水散热器。压缩机通过冷凝器、恒温膨胀阀和蒸发器驱动制冷剂。蓄能器确保只有蒸汽返回压缩机。
采用两相流体组分模拟林德-汉普森空气液化循环。压缩机驱动蒸汽空气通过两个热交换器、回热器、膨胀阀和储罐。第一个热交换器含有大气温度的水,而第二个热交换器含有制冷剂。当冷却空气通过膨胀阀时,压力下降,导致冷凝。然后,空气和夹带的冷凝物通过一个接收罐,在那里冷凝物与空气分离。液体空气储存在一个接收罐中,而蒸汽空气循环回压缩机。
模拟一辆乘用车的加热和冷却系统。机舱表现为与外部环境交换热量的湿空气体积。鼓风机驱动潮湿的空气通过蒸发器、混合门和加热器核心,然后返回机舱。混合门控制通过加热器芯的空气流量。再循环门控制空气是否从外部环境或从机舱内引入。
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