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    组件 118:直接存储
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    组件118:直接存储器


    规格

    管道连接 

    1

    流体进口

    2

    流体出口

    3

    起始状态的逻辑出口(相对水平为 M,储存压力为 P,储存温度为 H) 

    4

    最终状态的逻辑出口(相对水平为 M,储存压力为 P,存储温度为 H)

    5

    控制进口,以便从储存器中获取所需的质量流量                       

     

    通用       用户输入值       物理应用       显示       示例

     

    通用

    直接存储器组件描述了一个可以填充液体的储罐。质量和能量平衡被计算出来,以代表一个热能的存储系统。这个组件的特殊性在于它具有瞬态功能。EBSILONProfessional 模拟了该设备的加载或卸载过程。结合时间序列计算对话框,可以对蓄热系统的瞬态计算进行建模。如果不激活瞬态行为,该组件只是作为质量、压力和比焓的一个中断。

     

    术语

    以下术语用于描述不同时间段的存储状态:

    存储器的状况(填充水平、压力、温度)可以通过规格值和结果值来获取。

    增加了两条逻辑线,以便在计算过程中也能访问这些变量(例如,用于控制目的)。

    3 号出口,输出时间间隔起始时的条件:

     

    4 号出口,输出时间间隔结束时的条件:

     

    请注意:这些变量在计算过程中的变化与时间顺序无关,而是与迭代的行为有关。

     

    PSTO 的内核表达式

    与时间有关的规格值 PSTO 可以通过一个内核表达式来指定。这允许迭代地从模型的其它部分接管存储器压力(例如作为启动分离器容器使用时需要)。在这种模式下,通过时间步骤与结果值 PNEW 的耦合不适用。

     

    用于质量流量要求的逻辑引脚

    通过这个组件,可以从外部指定填充和释放的质量流量。如果由于当前的存储器状态而不能满足这些规格,就会发出错误信息。

    也可以从逻辑连接 5 的存储器中指定所需的质量流量。如果这个值是负的,则与进入储罐的质量流量有关(就数量而言)。FM 开关用于激活该规格:


    • FM = -1: 两个质量流量都来自外部
    • FM = 1: 两个质量流量都是根据连接 5 的期望值和填充水平来设定


    如果 FM = -1,储罐可以同时进行装载和卸载。如果 FM = 1,填充时释放质量流量被设置为 0,释放时填充质量流量被设置为 0。

     

    达到填充水平极限时的质量流量减少

    当指定质量流量的期望值(FM = 1)时,标志 FTIMELIM 允许调整在存储系统达到填充水平下限或上限时,时间序列计算将发生什么:

     


     

    用户输入值

    FM

    质量流量的确定方法   

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =-1: 质量流量由外部指定

    = 1:  质量流量由控制进口 5 确定(< 0 填充,> 0 释放)

    FTIMELIM

    处理时间间隔内的限值

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 降低功率以避免超过限值

    =1: 分割时间间隔

    FLEV

    储存下限和上限规格 MMIN 和 MMAX

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 相对于"满载状态"定义(LEV-值在 0 和 1 之间)

    =1: 以存储高度来定义 MMIN=LEVMIN*ASECT*rho, MMAX=LEVMAX*ASECT*rho (LEV-值被理解为高度)

    =2: 以体积来定义 MMIN=LEVMIN*rho, MMAX=LEVMAX*rho (LEV-值被理解为体积)

    =3: 以质量来定义 MMIN=LEVMIN, MMAX=LEVMAX (LEV-值被理解为质量)

    LEVMIN

    最低水平(取决于 FLEV 的选择,该值可以是一个相对值,一个高度,一个体积或一个质量)

    LEVMAX

    最高水平(取决于 FLEV 的选择,该值可以是一个相对值,一个高度,一个体积或一个质量)

    LEVACT

    当前水平(取决于 FLEV 的选择,该值可以是一个相对值、一个高度、一个体积或一个质量)

    LEVSTART

    起始水平(取决于 FLEV 的选择,该值可以是一个相对值、一个高度、一个体积或一个质量)

    FFILL

    如果选择 FLEV = 0,"满载"的定义

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 由高度、横截面和密度计算的满载质量(MCAP = HEIGHT * ASECT * rho)

    =1: 由体积和密度计算的满负荷质量(MCP = VCAP * rho)

    =2: 由 MCAP 指定的满负荷质量

    FRHO

    存储器密度的计算方法

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 根据存储器的温度和压力计算的密度

    =1: 由参数 RHO 规定的密度

    RHO

    密度

    HEIGHT

    存储器的高度(如果选择 FLEV = 1 或 FLEV = 0 与 FFILL = 0 的组合)

    ASECT

    存储器的横截面积(如果选择 FLEV = 1 或 FLEV = 0 与 FFILL = 0 的组合)

    VCAP

    满载状态下的体积容量(如果选择 FLEV = 0 和 FFILL = 1)

    MCAP

    满载状态下的质量容量(如果选择 FLEV = 0 和 FFILL = 2)

    PSTO

    存储器的当前压力(= 流出口"2"的压力,在时间间隔内保持不变)

    EPSTO

    用于存储器压力的函数

    函数 evalexpr:REAL;
                begin
                evalexpr:=1.0;  // [bar] required
                end;

    TSTO

    存储器的当前温度(时间间隔起始处)

    FSTAMB

    环境温度的定义

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 由参数 TAMB 给定

    =1: 取自带指数 ISUN 的上级 SUN 组件

    TAMB

    如果 FSTAMB = 0 的环境温度

    QLOSSR

    存储器的比热损失

    ISUN

    太阳组件的指数(仅当 FSTAMB = 1 时)

    一般来说,所有的输入需要可见。通常会提供默认值。

    更多关于输入域的颜色和描述的信息,请参见编辑组件\规格值。

    关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息,请参见通用\接受标称值。 

     

    结果值

    FLD

    操作模式

    • FLD=0: 存储器不在运行中(参数可能有问题)

    • FLD=1: 存储器正在加载(MLD > MUNLD)

    • FLD=2: 存储器正在卸载(MLD < MUNLD)

    RTIME

    存储器可以加载/卸载的时间,直到液位达到 MIN 或 MAX 值。

    MACT

    存储器中的初始质量

    MLD

    加载质量流量(管道"1"的质量流量)

    MUNLD

    卸载质量流量(管道"2"的质量流量)

    TIMEINT

    最后积分时间间隔 TIMEINT = min( RTIME, RTIME(其它存储部件), "时间最大值" )

    MLDTOT

    时间 TIMEINT 期间加载填充到存储器的质量

    MUNLDTOT

    时间 TIMEINT 期间从存储器中卸载释放的质量

    MMIN

    存储器中的最小质量

    MMAX

    存储器中的最大质量

    HSTO

    时间间隔开始时的存储比焓

    LEVNEW

    存储器的新液位(在时间间隔结束时)

    MNEW

    存储器中的新质量(在时间间隔结束时)

    PNEW

    存储器中的新压力(在时间间隔结束时)

    TNEW

    存储器中的新温度(在时间间隔结束时)

    RTAMB

    用于计算热损失的环境温度

    QLOSS

    时间间隔内的存储热损失

    QSLOSS

    每一时间段储存的特定热损失 = QLOSS / TIMEINT

     


    物理应用

    方程式

    定义存储器的最大和最小水平

    用户有以下选项来设置内存水平的下限和上限。如果水平超过这些限值,就会在时间积分例程中采取行动。用户有几个选项来指定存储的 MIN / MAX 值。最后,只有基于质量的数值 MMIN 和MMAX 被使用。同样的规格值 LEVMIN、LEVMAX 也用于用户输入。标志 FLEV 可以用来改变这些值的物理意义(注意,当标志 FLEV 改变时,LEVMIN 和 LEVMAX 中的给定值不会转换新单位)。如果用户没有以质量值的形式输入限值(FLEV = 3),程序会计算出相应的 MMIN 和 MMAX 值。

    第一个选项是通过以下方式直接指定 MIN / MAX 值

    由于 MMIN 和 MMAX 是规格值,所以极限值是一个恒定的值,与系统中的热状态无关。其它选项允许用户固定某个水平或体积作为下限和上限。由于密度与状态有关(如果 FRHO = 1 选择的不是恒定密度 rho = RHO),产生的质量极限 MMIN 和 MMAX 将取决于时间间隔开始时的温度 TSTO(可能还有压力 PSTO)。如果存储器有一个恒定的体积,可能使用取决于流体密度的质量容量比较实用。

    其余的选项是

    在所有的情况下,密度 rho 可以给定为

    因此,在以下组合中,计算出的限值 MMINMMAX 是恒定的:

     

    由模型参数定义的计算模式

    组件 118 与 EBSILONProfessional 时间序列计算配合,提供了瞬态模拟的可能性。通过模型变量"时间处理"(在对话框"附加"->"模型选项"->"模拟"->"瞬态"->"时间处理 "组合框中),用户可以选择三种模式:

     

    瞬态计算流程

    积分时间间隔的确定

    根据瞬态计算的设置(见最后一节),进行积分的时间间隔是通过其中一种方法得出的:

    请注意,时间间隔的计算是基于时间间隔开始时的数值。特别是极限值是根据时间间隔开始时的储存密度来评估的。如果由于焓值/温度,存储的热状态发生变化,新的密度在计算最小/最大值时不会被考虑。

     

    质量平衡

    在积分时间间隔内,流入和流出的质量流量 MLD(质量流量加载)和 MUNLD(质量流量卸载)是恒定的。因此,存储器中的新质量计算为

    MNEW = MACT + MLD * TIMEINT - MUNLD * TIMEINT .

    MLD * TIMEINT 和 MUNLD * TIMEINT 的值作为结果值 MLDTOT 和 MUNLDTOT 提供给用户。

     

    能量平衡

    由于程序不知道存储系统的详细配置,所以使用了一个假设来计算最终的能量状态。假设在第一步中,储存器以质量流量 MLD 和焓值 HLD 加载,因此

    H_STEP1 = (MACT * HSTO + MLD * HLD * TIMEINT) / (MACT + MLD * TIMEINT)  

    在第二步中,对周围的热损失进行了规定。热损失的计算方法是

    QLOSS = QLOSSR*( 0.5 * (TSTO+TNEW) - TAMB ) * TIMEINT

    其中 TSTO 是存储的当前温度(在时间间隔起始处),TNEW = T(PNEW, HNEW)是存储的新温度。焓值 H_STEP1 被热损失修正为

    HNEW = H_STEP1 * (MNEW) - QLOSS

    最后两个方程以迭代程序求解,以找到一个前后一致的新状态 HNEW。

    计算过程中的第三步是卸载过程,其中焓值为 0.5 * (HST0 + HNEW)的质量被从存储器中释放。

     

    动量平衡

    存储器和卸载管道"2"中的压力由用户在参数 PSTO 中定义。流入管道"1"的压力对计算程序没有任何影响。

     

    存储模型和时间序列计算对话框

    EBSILONProfessional  除了提供常规的"计算"功能外,还提供了模拟时间序列的选项。这个功能特别是要与存储组件 118 一起使用。在时间序列对话框(简称 TSD)中,用户至少要为 LEVACT 规定一个值。当时间序列计算作为瞬态计算模式被激活时,EBSILONProfessional  自动将这个值写入组件 118,并在模型变量"时间处理"定义的时间间隔内进行计算。结果值如新的液位 LEVNEW 和温度 TNEW,随后由 TSD 在相应的栏中读取。如果存储器中的温度因流入的质量而随时间变化,那么时间间隔结束时的温度可以被写入组件 118,用于下一个时间步骤。

    如果存储量在积分时间间隔内达到其最低或最高水平,在 TSD 中会插入一个附加管道。这条新管道的时间戳是存储达到极限的瞬间。该模型必须保证当存储器满了或空了时,质量流被重新定向。


    组件显示

    显示选项 1

    示例

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