EBSILON®Professional Online Dokumentation
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Allgemeines Vorgabewerte Bauteilform
Dieses Bauteil dient in logischen Konstruktionen zur Abbildung von physikalischen Größen, die nur als Ergebniswerte oder als abgeleitete Größen zur Verfügung stehen, auf die drei Grundgrößen Massenstrom, Druck und Enthalpie, die in Ebsilon als Variable verwendet werden.
Auf diese Weise kann innerhalb bzw. während der Berechnung auf alle diese Werte zugegriffen werden, beispielsweise für Regelungen oder Rechenoperationen.
Mit den Schaltern FMAPM, FMAPP und FMAPH wird eingestellt, welche Eingangsgröße auf den Massenstrom bzw. den Druck bzw. die Enthalpie der Ausgangsleitung abgebildet werden soll.
Diese Abbildung erfolgt stets in den Ebsilon-Standardeinheiten: Wenn man beispielsweise eine Temperatur auf einen Massenstrom abbildet, werden 20°C auf 20 kg/s abgebildet. In den Ergebniswerten RM, RP und RH werden jedoch die ursprünglichen Dimensionen beibehalten. Dort könnte man statt 20°C sich dann auch 68°F anzeigen lassen.
Folgende Eingangsgrößen stehen zur Verfügung:
FMAPx zwischen 1 und 31
Solange Strömungsgeschwindigkeiten im Vergleich zu Schallgeschwindigkeit sehr klein sind, ist eine Unterscheidung zwischen totalen und statischen Größen nicht erforderlich. Bei höheren Geschwindigkeiten sind jedoch kinetische Anteile nicht mehr vernachlässigbar. Hierbei ist zu beachten, dass die auf den Leitungen in Ebsilon ausgewiesenen Größe stets Totalgrößen sind, d.h. der kinetische Anteil stets mit enthalten ist. Auf diese Weise ist es möglich, einer Leitung in Ebsilon konstante Werte - beispielsweise für die Enthalpie – zuordnen. Die Totalenthalpie bleibt nämlich konstant, auch wenn sich der Rohrquerschnitt und damit die Strömungsgeschwindigkeit ändert. Die Aufteilung auf statische Enthalpie und kinetische Energie hängt dagegen von der Strömungsgeschwindigkeit im jeweiligen Punkt der Leitung ab.
Die Ermittlung der statischen Größen setzt deshalb die Kenntnis der Strömungsgeschwindigkeit am jeweiligen Punkt der Leitung voraus. Diese kann deshalb in Ebsilon mit dem Bauteil 33 (Startwert) vorgegeben werden, wobei mehrere Bauteile 33 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verwendet werden können. Die statischen Größen erhält man dann als Ergebniswerte des jeweiligen Startwertes.
Da die Ergebniswerte nur in EbsScripten weiterverarbeitet werden können, bietet Bauteil 168 jetzt die Möglichkeit, diese Größen auf Leitungen zu übertragen. Hierfür stehen FMAPx = 1 bis 23 zur Verfügung. Zur Erleichterung der Modellierung von Flugantrieben (der Wunsch danach war nämlich die Motivation für die Entwicklung dieses Bauteils) kann mit FMAPx=31 auch direkt der Schub (=Massenstrom * Geschwindigkeit) übertragen werden.
In der Komponente 168 können Sie entweder die Geschwindigkeit direkt angeben (VEL_SET), oder den Durchmesser (D_SET) oder die Querschnittsfläche (A_SET), um die Geschwindigkeit zu bestimmen. Durch die Verwendung von Z_SET kann auch die potentielle Energie berücksichtigt werden. Siehe Komponente 1 für weitere Einzelheiten.
Sie können verschiedene Komponenten 168 mit verschiedenen Geschwindigkeiten an der gleichen Leitung verwenden.
Um die Modellierung von Flugantriebssystemen zu erleichtern (was der Wunsch war, der die Entwicklung dieser Komponente motivierte), erlaubt FMAPx=31 auch die direkte Übertragung des Schubs (= Massenstrom * Geschwindigkeit).
Mit FMAPx zwischen 100 und 200 können Massenströme (absolut und molar) und Energieströme (fühlbar, latent, gesamt) abgebildet werden, außerdem Heizwert, Entropie, Exergie und geodätische Höhe (der in Höhe über dem Meeresspiegel umgerechnete Luftdruck).
Mit FMAPx zwischen 200 und 300 können Stoffanteile abgebildet werden. Hierbei ist im entsprechenden FSUBSTx die Substanz auswählen, deren Anteil abgebildet werden soll:
Außerdem ist eine Analyse nach chemischen Elementen über alle Substanzen hinweg möglich, in folgenden Varianten:
Dazu muss bei FSUBSTx ein einzelnes Element ausgewählt werden, also keine Verbindung. Dabei können sowohl konventionellen Elemente als auch NASA-Elemente verwendet werden. Es ist auch eine Auswahl von „Asche" möglich. Dies beinhaltet dann den Anteil, der nicht aus den konventionellen Ebsilon-Elementen besteht.
Beispiel: eine Binärfluid-Leitung mit einem Wasser/LiBr-Gemisch kann man konventionell in H, O und Asche aufteilen. LiBr wird als „Asche" behandelt, da es nicht aus konventionellen Ebsilon-Elementen besteht. Wenn man dagegen NASA: Li und NASA: Br verwendet, wird auch das LiBr aufgeteilt.
301, 302, and 303 liefert den Anteil des Fluids, der sich in der gasförmigen, flüssigen bzw, festen Phase befindet.
311 to 317 behandeln feuchte Luft:
und zwar
- ..1 auf den Druck und ..2 auf die Temperatur des Beginns des Phasenübergangs (beim Erwärmen)
- ..3 auf den Druck und ..4 auf die Temperatur am Ende des Phasenübergangs
- ..5 die Enthalpie der Anfangsphase
- ..6 die Enthalpie der Endphase
- ..7 die Enthalpiedifferenz zwischen beiden Phasen
- ..8 die aktuelle Unterkühlung des Fluids bis zum Beginn des Phasenübergangs
- ..9 die aktuelle Überhitzung des Fluids seit dem Ende des Phasenübergangs
351 and 352 liefern Druck und Temperatur des Tripelpunktes..
361 and 362 liefern Druck und Temperatur des kritischen Punktes.
Mit FMAPx zwischen 400 und 500 können verschiedene Stoffwertfunktionen abgebildet werden.
FMAPx zwischen 500 und 600 ermöglichen den Zugriff auf Werte von Wellen und Elektroleitungen:
501 und 511 stehen auf Wellen und Elektroleitungen zur Verfügung, 512 nur auf Wellen, alle übrigen nur auf Elektroleitungen.
501 bis 507 liefen Leistungen (Wirk-/Blind-/Schein-Leistung) und mit der Leistung zusammenhängende Größen wie Leistungsfaktor (cos(phi)), Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und die Anzahl der Phasen.
511 bis 512 liefern Drehzahl bzw. Frequenz und Drehmoment.
521 bis 545 ermöglichen Zugriff auf Werte zu
Diese Informationen werden teilweise mit Hilfe von internen Zusatzinformationen ermitteln, die nicht Bestandteil des Gleichungssystems sind. Lediglich 521 und 531 geben den Leitungswert der Stromstärke bzw. Spannung an.
FMAPx mit der Endziffer 2 liefert den Realteil, mit der Endziffer 3 den Imaginärteil der entsprechenden Größe. Mit der Endziffer 4 erhält man die Phase (bezogen auf den Nullpunkt „Masse") und mit der Endziffer 5 den Betrag. Dieser sollte im Normalfall mit dem Leitungswert übereinstimmen. Diese Zusatzinformationen sind allerdings nicht jeder Elektroleitung verfügbar.
Bauteil 168 hat auch Zugriff auf die Vorgabe- und Ergebniswerte des Bauteils 117 (Sonne).
Wenn man den Logikausgang der Sonne (2) mit dem Eingang des Bauteils 168 verbindet, können die Vorgabe- und Ergebniswerte gelesen und als Massenstrom, Druck oder Enthalpie auf die Ausgangsleitung übertragen werden. Hierfür ist FMAPx auf
Wenn man den Ausgang des Bauteils 168 mit dem Logikeingang (1) der Sonne verbindet, können die Vorgabewerte der Sonne auch überschrieben werden, und zwar mit den Werten, die das Bauteil 168 aus Massenstrom, Druck oder Enthalpie in den entsprechenden Vorgabewert umgewandelt hat. Schalter und ganzzahlige Werte (wie der Sonnenindex) sind dabei ausgeschlossen. Eine Umwandlung der Zeit ist jedoch möglich, nämlich in die Anzahl der Tage seit 30.12.1899. Die Uhrzeit wird dabei als Bruchteil des Tages angesehen, z.B. 6 Uhr = 0.25.
Damit während der Iteration aktuelle Ergebniswerte zur Verfügung stehen, muss beim Sonnenbauteil die Einstellung “Ergebniswerte in jedem Iterationsschritt berechnen” aktiviert werden.
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FMAPM |
Die physikalische Größe, die auf den Massenstrom am Ausgang abgebildet wird - zu den Werten siehe die Beschreibung oben 0: nicht verwendet |
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FSUBSTM |
Für FMAPM verwendete Substanz, gültig nur für FMAPM zwischen 201 und 205 |
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FMAPP |
Die physikalische Größe, die auf den Druck am Ausgang abgebildet wird - zu den Werten siehe die Beschreibung oben 0: nicht verwendet |
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FSUBSTP |
Für FMAPP verwendete Substanz, gültig nur für FMAPP zwischen 201 und 205 |
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FMAPH |
Die physikalische Größe, die auf die Enthalpie am Ausgang abgebildet wird - zu den Werten siehe die Beschreibung oben 0: nicht verwendet |
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FSUBSTH |
Für FMAPH verwendete Substanz, gültig nur für FMAPH zwischen 201 und 205 |
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VEL_SET |
Strömungsgeschwindigkeit im Inneren der Leitung, gültig nur für FMAPx < 32 |
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A_SET |
Strömungsquerschnitt der Leitung, gültig nur für FMAPx < 32 |
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D_SET |
Innendurchmesser der Leitung, gültig nur für FMAPx < 32 |
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Z_SET |
Geodätische Höhe des Mittelpunkts des Querschitts der Leitung - um auch die potentielle Energie zu berücksichtigen, gültig nur für FMAPx < 32 |
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Form 1 |
Klicken Sie hier >> Bauteil 168 Demo << um ein Beispiel zu laden.