Simscape Fluids を使用して、熱流体の​輸送遅延と温度への影​響をモデル化するには​どうすればよいですか​?

Simscape で、パイプに沿った流体の温度変化をシミュレートしています。流体の移動時間による輸送遅延を含めて、流体が物理的に到着した後にのみ下流セクションの温度変化が始まるようにしたいのですが、Simscape でこの遅延をモデル化する推奨される方法はありますか?

Answer 1

[MathWorks Support Team]

モデル化しようとしている効果は、流体速度に基づいてタイムラグ後に出口温度が応答する輸送遅延です。Simscape コンポーネントは、集中パラメータ モデリングを使用して構築されるため、個々のパイプ ブロックは、空間的に分散した流れではなく、圧力損失のある 1 つの流体の体積を表します。その結果、入口温度が変化すると、流体量は熱質量により徐々にではありますが、すぐに反応し始めます。この動作は 1 次フィルターに似ており、時定数は流量に依存します。

ただし、この一次応答は、目的とする輸送遅延を再現しません。これを近似するには、複数のパイプブロックを直列に接続できます。これにより、1次フィルターのチェーンが作成され、出口での遅延温度応答を一緒にシミュレートします。使用するセグメントが多いほど、遅延はよりシャープでリアルになりますが、計算コストが増加します。出口の温度上昇はまだ分散している可能性がありますが、セグメント数を増やすと遅延効果の分解能が向上します。