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Systèmes à air humide
Explorez des exemples qui illustrent la modélisation, le contrôle et la simulation de systèmes à air humide.
Sélection d՚exemples
Système de chauffage et climatisation de véhicule
Cet exemple modélise le flux d’air humide au sein d’un système de chauffage et de climatisation d’un véhicule. L'habitacle du véhicule est représenté sous la forme d’un volume d'air humide échangeant de la chaleur avec l'environnement extérieur. L'air humide circule à travers un volet de recirculation, un ventilateur, un évaporateur, un incorporateur et un radiateur avant de retourner dans l’habitacle. Le volet de recirculation sélectionne l'admission du flux provenant de l'habitacle ou de l'environnement extérieur. La porte de l’incorporateur dévie le flux autour du radiateur pour contrôler la température.
Aircraft Environmental Control System
Models an aircraft environmental control system (ECS) that regulates pressure, temperature, humidity, and ozone (O3) to maintain a comfortable and safe cabin environment. Cooling and dehumidification are provided by the air cycle machine (ACM), which operates as an inverse Brayton cycle to remove heat from pressurized hot engine bleed air. Some hot bleed air is mixed directly with the output of the ACM to adjust the temperature. Pressurization is maintained by the outflow valve in the cabin. This model simulates the ECS operating from a hot ground condition to a cold cruise condition and back to a cold ground condition.
Système de pile à combustible à MEP
Cet exemple montre comment modéliser un stack de piles à combustible à membrane échangeuse de protons (MEP) avec un bloc Simscape™ personnalisé. La pile à combustible à MEP génère une puissance électrique en consommant de l’hydrogène et de l’oxygène et en produisant de la vapeur d’eau. Le bloc personnalisé représente l’assemblage membrane-électrode (MEA). Il est connecté à deux réseaux d’air humide distincts : l’un pour le flux de gaz de l’anode et l’autre pour le flux de gaz de la cathode.
Système d'électrolyse à MEP
Cet exemple montre comment modéliser un électrolyseur d’eau à membrane échangeuse de protons (MEP) avec un bloc Simscape™ personnalisé. L’électrolyseur MEP consomme de l’électricité pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène. Le bloc personnalisé représente l’assemblage membrane-électrode (MEA). Il est connecté à un réseau de fluide thermique et à deux réseaux d’air humide distincts : le réseau de fluide thermique modélise l’alimentation en eau, le réseau d’air humide de l’anode modélise le flux d’oxygène et celui de la cathode modélise le flux d’hydrogène.
Medical Ventilator with Lung Model
Models a positive-pressure medical ventilator system. A preset flow rate is supplied to the patient. The lungs are modeled with the Translational Mechanical Converter (MA), which converts moist air pressure into translational motion. By setting the Interface cross-sectional area to unity, displacement in the mechanical translational network becomes a proxy for volume, force becomes a proxy for pressure, spring constant becomes a proxy for respiratory elastance, and damping coefficient becomes a proxy for respiratory resistance.
Oxygen Concentrator
Models an oxygen concentrator device coupled to a lung model. One of the two sieves filters out nitrogen from the air to produce concentrated oxygen in the product tank. The two sieves switches periodically so that while one sieve is filtering, the other can purge the adsorbed nitrogen. When the lung model inhales, some of the oxygen-rich gas from the product tank is mixed into the inspiratory flow.
Pneumatic Actuator with Humidity
How the Simscape™ Foundation Library moist air components can be used to model a pneumatic actuator operating in a humid environment. The Directional Valve is a subsystem composed of four Variable Local Restriction (MA) blocks, and the Double-Acting Actuator is a subsystem composed of two Translational Mechanical Converter (MA) blocks in opposite mechanical orientation.
Pipe Flow with Entrained Water Droplets
Model water droplets that are entrained in a moist air flow. When water vapor condenses in a moist air block, the condensate can become entrained in the moist air flow as small suspended water droplets or ice crystals. In real world systems this can appear as fog. The moist air blocks assume the droplets are small aerosol particles, and take up negligible space. Thus water droplets do not contribute to the specific volume or density of the moist air flow. Furthermore, water droplets are assumed not to affect moist air transport properties such as dynamic viscosity and thermal conductivity. However, water droplets do contribute to the enthalpy and thermal mass of the moist air flow and can therefore affect the temperature variation of the flow. In addition, water droplets can evaporate back into the moist air flow downstream when the relative humidity drops back below saturation. The latent heat for re-evaporation is absorbed from the moist air flow which lowers the moist air temperature.
