작동 유체 선택하기

Simscape™ Fluids™를 사용하면 다양한 등온 시스템, 열 시스템, 다상 시스템을 모델링할 수 있습니다. 주요 응용 분야에는 유체 수송, 발전, 난방 및 냉방이 포함됩니다. Simscape Fluids 블록은 도메인별로 구성되어 있습니다.

도메인 특성

컴포넌트 및 모델 특성은 다음과 같이 도메인에 따라 다릅니다.

  • 등온 유체: 단열 유체 시스템을 모델링하려면 이 도메인을 사용합니다. 이 라이브러리는 질량 유량을 기반으로 하며, 밀도를 일관되게 압력의 함수로서 고려합니다. 이 도메인은 온도의 변화가 거의 또는 전혀 없는 모델이나, 네트워크가 높은 온도 또는 낮은 온도인 경우에도 유체 점도의 변화가 네트워크 동역학에 큰 영향을 미치지 않는 모델에 가장 적합합니다. 자세한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

  • 열 유체: 대류 또는 전도성 열 전달을 갖는 시스템을 포함하여 온도와 점도가 변하는 유체 시스템을 모델링하려면 이 도메인을 사용합니다. 유체 물성은 압력과 온도의 함수입니다. 자세한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

  • 기체: 완전 기체, 반완전 기체 또는 실제 기체 시스템을 모델링하려면 이 도메인을 사용합니다. 이 도메인은 하나의 주된 네트워크 기체가 있는 응용 분야에 가장 적합합니다. 자세한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

  • 2상 유체: 작동 유체가 액체와 증기 상태가 모두 될 수 있는 시스템을 모델링하려면 이 도메인을 사용합니다. 이 도메인은 네트워크 내에 둘 이상의 유체를 지원하지 않습니다. 이 모델은 각 상의 평균 유체 밀도를 기반으로 하며, 유백광(opalescence) 현상이나 중력으로 인한 액체와 증기의 분리는 고려하지 않습니다. 2상 유체 도메인의 사용 방법에 대한 자세한 내용은 Model a Refrigeration Cycle 항목을 참조하십시오.

  • 습윤 공기: 수증기가 존재하는 공기 기반 시스템을 모델링하려면 이 도메인을 사용합니다. 이 도메인은 습도 수준이나 CO2 변동이 시스템의 동역학에 영향을 미치는 모델에 가장 적합합니다. 자세한 내용은 Modeling Moist Air Systems 항목을 참조하십시오.

  • 유압(등온): Hydraulics (Isothermal) 라이브러리는 향후 릴리스에서 제거될 예정입니다. 대신 Isothermal Liquid 라이브러리를 사용하십시오.

각 네트워크의 연결 선과 블록 아이콘은 다음과 같이 해당 도메인에 따라 색이 지정됩니다.

모델에서 사용하려는 기능이 다른 도메인에 있다면 Fluid Network Interfaces 라이브러리 라이브러리의 인터페이스 블록을 사용해 보십시오. 이러한 블록을 사용하면 연결 간에 조건이 일정한 경우 서로 다른 두 네트워크를 연결할 수 있습니다. 조건이 일정하고 증기 품질이 각각 1 또는 0인 영역에서 기체 도메인과 열 유체 도메인을 이용하여, 인터페이스 연결이 포함된 2상 유체 모델의 시뮬레이션 시간을 단축할 수도 있습니다.

예를 들어, 열 유체 네트워크에서 회전 채널을 모델링하려는 경우 모델의 이 영역에서 온도가 변하지 않는다면 Interface (TL-IL) 블록을 사용하여 Rotating Channel (IL) 블록에 연결한 다음, 또 다른 Interface (TL-IL) 블록을 사용하여 다시 열 유체 네트워크에 연결할 수 있습니다.

Fluid Network Interfaces 라이브러리 라이브러리의 블록을 사용하여 도메인 내에서와 도메인 간의 열 교환과 질량 전달을 모델링할 수도 있습니다.

유체 물성 지정하기

유체 물성 블록은 네트워크의 유체 물성을 정의합니다. Simscape Fluids는 룩업 테이블을 사용하여 이러한 유체 물성을 설정합니다. 유체 물성 블록을 연결하지 않으면 도메인의 디폴트 설정이 적용됩니다. 디폴트 물성에 대한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

유체 물성 블록을 사용하여 등온 유체 네트워크의 유체 물성을 설정하려면 다음 중 하나를 수행하면 됩니다.

  • Simscape Foundation 라이브러리의 Isothermal Liquid Properties (IL) 블록을 연결하여 임의의 물성을 지정합니다. 액체 체적 탄성 계수가 일정한지 또는 압력에 따라 변하는지와, 유체에 혼입 공기가 포함되어 있는지 여부, 그리고 있다면 그 양이 일정한지 또는 압력에 따라 변하는지를 지정합니다. 디폴트 작동 유체는 물이며, 체적 탄성 계수는 일정하고 혼입 공기는 없습니다.

  • Simscape Fluids Isothermal Liquid 라이브러리의 Isothermal Liquid Predefined Properties (IL) 블록을 연결하고 미리 정의된 유체를 선택합니다. 이 블록을 사용하면 유체 물성을 압력의 함수로 시각화할 수 있습니다.

열 유체 네트워크의 유체 물성을 설정하려면 다음 중 하나를 수행하면 됩니다.

  • 네트워크에 Thermal Liquid Settings (TL) 블록을 연결하여 임의의 물성을 지정합니다. 이 블록은 Simscape Foundation 라이브러리에 있습니다.

  • Simscape Fluids Thermal Liquid 라이브러리의 Thermal Liquid Properties (TL) 블록을 연결하고 미리 정의된 유체를 선택합니다.

2상 유체 네트워크의 물성을 설정하려면 다음 중 하나를 수행하면 됩니다.

  • Simscape Foundation 라이브러리의 Two-Phase Fluid Properties (2P) 블록을 연결하여 임의의 물성을 지정합니다. 액체와 증기의 물성을 각각 압력과 온도의 테이블 형식 함수로 지정하십시오.

    • twoPhaseFluidTables 함수를 사용하여 Two-Phase Fluid Properties (2P) 블록에서 사용할 테이블 형식의 데이터를 제공할 수 있습니다. 이 함수를 사용하여 유체 물성을 볼 수도 있습니다. 자세한 내용은 Manually Generate Fluid Property Tables 항목을 참조하십시오.

  • Simscape Fluids Two-Phase Liquid 라이브러리의 Two-Phase Fluid Predefined Properties (2P) 블록을 연결하고 미리 정의된 유체를 선택합니다. 이 블록을 사용하여 유체 물성을 비내부에너지 또는 비엔탈피와 압력의 함수로 시각화할 수도 있습니다.

습윤 공기 네트워크의 물성을 설정하기 위해 Simscape Foundation 라이브러리의 Moist Air Properties (MA) 블록을 연결하여 물성을 직접 지정할 수 있습니다. 건조 공기와 수증기에 대한 테이블 형식의 데이터를 제공하고, 유체 온도 및 압력 범위를 지정할 수 있습니다.

기체 네트워크의 유체 물성을 설정하기 위해 Simscape Foundation 라이브러리의 Gas Properties (G) 블록을 연결하여 물성을 직접 지정할 수 있습니다. 이 블록을 사용하여 완전 기체, 반완전 기체 또는 실제 기체를 모델링할 수 있습니다.

참고 항목

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도움말 항목