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探究说明湿空气系统的建模、控制和模拟的例子。
模型潮湿空气流动车辆加热,通风和空调(HVAC)系统。车辆舱室被表示为与外部环境交换热量的潮湿空气的体积。潮湿的空气流经再循环挡板、鼓风机、蒸发器、混合门和加热器,然后返回机舱。再循环襟翼选择从客舱或外部环境的进气。搅拌器的门可以改变加热器周围的气流来控制温度。
模拟飞机环境控制系统(ECS),调节压力、温度、湿度和臭氧(O3),以保持舒适和安全的客舱环境。冷却和除湿由空气循环机(ACM)提供,它作为逆布雷顿循环运行,从增压热发动机引气中去除热量。部分热排风与ACM输出直接混合,调节温度。舱内的外流阀维持增压。该模型模拟了ECS从热地面工况到冷巡航工况再回到冷地面工况的运行过程。
使用定制Simscape块对质子交换膜(PEM)燃料电池堆进行建模。质子交换膜燃料电池通过消耗氢和氧并产生水蒸气来发电。自定义块表示膜电极组件(MEA),并连接两个独立的湿空气网络:一个用于阳极气流,另一个用于阴极气流。
模拟一个正压医用呼吸机系统。预先设定的流速提供给病人。用移动机械转换器(MA)对肺进行建模,该转换器将湿润空气压力转换为移动运动。通过设置界面横截面积为单位,机械平动网络中的位移成为体积的代理,力成为压力的代理,弹簧常数成为呼吸弹性的代理,阻尼系数成为呼吸阻力的代理。
模型氧浓缩装置耦合到肺模型。其中一个过滤器从空气中过滤出氮气,在产品罐中产生浓氧。两个筛网定期切换,以便当一个筛网过滤时,另一个筛网可以清除吸附的氮气。当肺模型吸入时,一些富氧气体从产品罐被混合进吸气流。
Simscape™Foundation Library的湿空气组件如何用于建模在潮湿环境中操作的气动执行器。换向阀是由四个可变局部约束块组成的子系统,双作用作动器是由两个机械方向相反的平移机械转换器块组成的子系统。
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