当使用可压缩气体作为介质并考虑动态动量平衡时,我在理解离散化 Modelica.Fluid.Pipes.DynamicPipe 的模拟结果时遇到了问题。为了说明,我建立了一个非常简单的模型:压力源+管道+压力接收器。压力源中的压力随时间线性增加。管道的参数化主要对应默认值,但参数“momentumDynamics”设置为“Modelica.Fluid.Types.Dynamics.FixedInitial”。
对于较低的气体速度(=较小的入口压力),压降在某种程度上几乎是线性分布在管道的离散元件上(当然,由于介质特性的变化,每个元件的压降都不相同)。然而,随着气体速度变高,最后一个流动模型(= 电阻元件)中的压降占主导地位。下图显示了沿管道的不同流动模型中的压力。最后一个流动模型(绿色虚线)中的压力对应于压力槽中的恒定压力。
实际上,当查看沿管道的压力分布时,它看起来好像管道阻塞了。然而,这是不可能的,因为速度仍然远低于声速。最后一个流动模型中的速度比管道的其余部分高很多,因为压力要低很多,因为它对应于大气压力。下图显示了管道中流动模型中的速度以及声速。声速几乎恒定在~330 m/s。
我不明白的是:模拟结果是否正确地代表了物理学?如果不是,方程式中的“错误”在哪里?如果是,模型在这里代表的物理行为是什么?
我试过的:
- 改变管道的离散化不会改变现象。
- 它似乎与介质模型无关,我也尝试过使用完全不同的可压缩气体介质模型。(此示例使用 Modelica.Media.Air.ReferenceAir.Air_ph)
- 它仅在选择动态动量平衡时发生(因为尽管有此标志的名称,但使用此标志不仅“激活”了动量平衡中的动态项,而且还增加了由于加速引起的压力损失)。
我期待任何提示来解释这个问题!