7.2 Fluidic Circuit
7.2.1 Fluid System & Electrical System
Sec. 7.1에서 electromechanical system을 구성했다. 이제 Ideal Torque Source 부분을 물레방아를 때리는 물 부분으로 바꾸면 수력 발전 시스템이 완성.
여기서는 간단한 유체 시스템만을 구성.
Fluid element와 electrical element는 상당히 유사한 부분이 많다.
| Fluid System | Electrical System |
|---|---|
| Pressure | Voltage |
| Volume Flow Rate | Current |
파이프의 압력 차가 유체 흐름을 만들듯이, 전압 차가 전류의 흐름을 만든다.
7.2.2 Isothermal Liquid Domain
다른 domain들과 마찬가지로, isothermal liquid domain에도 Solver Configuration과 domain-specific reference, 여기서는 Reservoir(IL) 블록이 필요하다.
Reservoir(IL) 블록
Foundation Library > Isothermal Liquid > Elements
Reservoir(IL)는 특정 압력, 무한한 용적의 액체를 나타낸다. Default 압력은 대기압이다.
Isothermal Liquid Properties(IL) 블록
Foundation Library > Isothermal Liquid > Utilities
Isothermal Liquid Properties(IL)는 시스템에서 사용될 액체의 특성을 지정한다. Default 액체는 물이다.
7.2.3 Pressure Sources
Foundation Library > Isothermal Liquid > Sources
Pressure Source(IL)는 두 자짐 사이의 압력 차이를 지정한다. 압력은 외부 물리적인 신호 또는 블록 파라미터에 따른 상수 값이 될 수 있다. 이에 따라 아이콘이 달라진다.
Positive 압력 차는 B 포트가 A 포트보다 큼을 의미.
\[P_{B} - P_{A} = \rho g h\]압력차는 고압에서 저압으로의 물의 흐름을 만든다. Hydrostatic pressure($\rho g h$)에 의해 파이프 내에 움직이는 물의 흐름을 모델링하고자 한다.
모든 블록을 Pressure Source(IL)의 A 포트에 연결.
두 번째 Reservoir(IL) 블록을 만들고 Pipe(IL)를 연결한다.
Foundation Library > Isothermal Liquid > Elements
| Pipe Length | $\textrm{20 m}$ |
| Cross-Sectional Area | $\pi \ast \textrm{(0.5/2)}^{2} \textrm{ m}^{2}$ |
| Hydraulic Diameter | $\textrm{0.5 m}$ |
Pressure Source(IL)로 압력차를 만들었으므로, B 포트와 Pipe의 inlet을 연결, pipe의 outlet은 새 Reservoir(IL)에 연결한다.
7.2.4 Split Flow
Hydroelectric 모델에서, 일부의 물은 물레방아로, 일부는 reservoir로 흘러나갈 것이다. 분리된 유체 흐름을 구현하려면 두 outlet pipe로 갈라지는 회로를 구성하면 된다.
