Универсальный подход к описанию полостей с рабочей средой для моделирования гидро- и пневмосистем

Статья посвящена рассмотрению способов математического описания процессов в междроссельных камерах и ёмкостях с рабочей средой, которое используется при моделировании работы гидро- и пневмосистем. Рассмотрен общий подход к разработке математических моделей гидро- и пневмосистем, а также приведены этапы составления моделей. Представлена обобщённая математическая модель теплоизолированной полости переменного объёма. Приведён вывод общепринятых математических моделей указанной полости на основе обобщённой модели. Проанализированы допущения, принимаемые при существующих способах описания процессов в камерах и ёмкостях гидро- и пневмосистем. Показаны недостатки существующих способов описания. Предложен подход к формированию математического описания, имеющего универсальный характер и более полно отражающего исследуемые процессы. Предлагаемый способ описания базируется на законах сохранения термодинамики тела переменной массы. Специальная запись термического и калорического уравнений в модели состояния делают её универсальной, не зависящей от вида рабочей среды. При составлении цифровых моделей полостей могут использоваться как различные уравнения состояния рабочих сред, так и табличные справочные данные. В качестве примера представлены расчётные схемы и математические модели теплоизолированных полостей переменного и постоянного объёмов. Представлена цифровая модель и приведены результаты моделирования работы гидро- и пневмопривода, проведённого с использованием предлагаемого способа. Цифровая модель реализована в отечественном программном комплексе «Моделирование в технических устройствах».