Объект: HT01DS

Библиотека: HydroThermo2

Имя на уровне решателя: HT01DS

Аннотация: Датчик плотности

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Port1	THYDRAULIC	Теплогидравлический порт, вход в элемент
2	Port2	OSIGNAL	1D сигнальный порт, плотность в узле кг/м³

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Fluid		Имя объекта свойств среды, -
2	k	real	Коэффициент усиления сигнала, -		1

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_Pressure1	Давление на порте	Pa
2	V_SpecificEnthalpy1	Удельная энтальпия;	J/kg
3	V_Density1	Плотность рабочей среды;	kg/m**3
4	V_Temperature1	Температура рабочей среды на порте;	K
5	S_MassFlow1	Массовый расход на порте ;	kg/s
6	S_EnthalpyFlow1	Поток энтальпии на порте ;	W
7	V_port2	Значение сигнала на порте (V)
8	X_port2	Значение интегральной функции от сигнала на порте (X)
9	A_port2	Значение производной функции от сигнала на порте (A)

Пример использования компонента

Модель датчика плотности (HT01DS)

Элемент предназначен для измерения плотности рабочей среды в трубопроводной системе или объёме. Работает с объектом свойств среды (Fluid) и позволяет получать текущее значение плотности в месте установки. Используется в гидравлических и термодинамических расчётах для контроля и управления параметрами среды.

Проверка изменения плотности среды при закачивании массового расхода Qm = 0.1 кг/с через порт плотности.

Начальные данные:

Параметры модели (HT01DS1)

k = 1 - Коэффициент усиления сигнала

Fluid = oil - Имя объекта свойств среды (масло)

Параметры источника массового расхода (SFV1)

C = 0.1 - Массовый расход Qm = 0.1 кг/с

Параметры объема

V = 1e-3 м^3 - Объем емкости

P₀ = 101325 Па - Начальное давление

T₀ = 293.15 К - Начальная температура

Fluid = oil - Имя объекта свойств среды

Параметры интегрирования

end = 2 с - Время интегрирования

control = 1e-3 - Точность контроля

dabs = 10 - Абсолютная погрешность

Схема тестирования:

Схема содержит источник массового расхода SFV1, который подаёт масло с расходом Qm = 0.1 кг/с в емкость объемом V = 1e-3 м³. Начальные параметры емкости: давление P₀ = 101325 Па, температура T₀ = 293.15 К, среда oil. В системе установлен датчик плотности HT01DS1 с коэффициентом усиления k = 1 и средой oil. Измеряются плотность с датчика (HT01DS.ro_sens) и плотность, вычисляемая по объёму (HT01DS.ro_split). Результаты выводятся на осциллограф Density.

Результат:

Совпадают значения и графики плотности, получаемые с датчика и снимаемые с узлов объёма. На графике Density показано линейное возрастание плотности от ~990 кг/м³ до ~1180 кг/м³ за 2 секунды. Кривые HT01DS.ro_sens и HT01DS.ro_split полностью совпадают. Это подтверждает корректность работы датчика плотности HT01DS.

Формула для плотности при накоплении массы в постоянном объеме:

\[\begin{split}\begin{gathered} \rho(t) = \frac{m(t)}{V} \\ m(t) = m_0 + Q_m \cdot t \end{gathered}\end{split}\]

где: \(\rho\) — плотность, \(m\) — масса жидкости, \(V\) — объем, \(Q_m\) — массовый расход.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

Графики результатов теста

Рисунок 2 - Плотность (HT01DS.ro_sens и HT01DS.ro_split)

Рисунок 3 - Совмещённый график RUN (плотность от времени)