熱交換器
以下のブロックを使用して、異なるドメイン間またはトポロジ的に区別可能なネットワーク間の熱交換をモデル化します。
特定のコンポーネントがドメイン ライブラリにまだ存在しない場合は、Simscape™ 言語を使用して独自にビルドできます。詳細については、カスタム コンポーネントの作成を参照してください。
カテゴリ
- 気体
気体熱交換器
- 湿り空気
湿り空気熱交換器
- 熱流体
熱液体熱交換器
- 熱液体 - 気体
熱液体と気体の熱交換器
- 熱液体 - 湿り空気
熱液体と湿り空気の熱交換器
- 二相流体
二相流体熱交換器
- 二相流体 - 気体
二相流体と気体の熱交換器
- 二相流体 - 湿り空気
二相流体と湿り空気の熱交換器
- 二相流体 - 熱液体
二相流体と熱液体の熱交換器
- 基本的なコンポーネント
熱交換器コンポーネント
関連情報
注目の例
凝縮器および蒸発器の熱伝達
この例では、冷媒 R134a が左側に、湿り空気が右側にある簡単なテスト セットアップで凝縮器または蒸発器をモデル化します。冷媒で満たされたチューブ バンクを湿り空気が通る直交流配置となっています。
熱制御を備えた作動油システム
この例では、Simscape™ Fluids™ Thermal Liquid ブロックを使用した熱制御をもつ作動油システムを示します。この作動油システムは、2 つの吸込口をもつ Tank (TL) ブロックで表される油貯蔵タンク、Mass Flow Rate Source (TL) ブロックで表されるポンプ、および Pipe (TL) ブロックで表されるパイプラインで構成されます。
電気自動車の熱管理
バッテリー式電気自動車の熱管理システムをモデル化する。
エンジン冷却システム
油冷回路をもつエンジン冷却システムをモデル化する。
冷凍サイクル (空調)
この例では、家庭用空調システムの冷凍サイクルを示します。このモデルを二相流体ドメインで作成する際の推奨手順については、Model a Refrigeration Cycleを参照してください。
EV バッテリー冷却システム
このデモでは、電気自動車 (EV) のバッテリー冷却システムを示します。バッテリー パックは、冷却液がバッテリー パックの下を流れるようにするための冷却チャネルで構成される冷却板の上に配置されています。冷却液によって吸収された熱は Heating-Cooling Unit に伝達されます。Heating-Cooling Unit は、動作モードを切り替えてバッテリーを冷却および加熱するための 3 つの分岐で構成されます。Heater は、低温の条件下でバッテリーを高速加熱するための電気ヒーターを表します。Radiator は、バッテリーが安定動作している場合に、空気冷却または加熱、あるいはその両方を行います。Refrigerant System は、過熱状態のバッテリーを冷却するために使用されます。冷却サイクルは、冷却液から抽出された熱流量で表されます。システムは、FTP-75 ドライブ サイクルまたは高速充電のシナリオで異なる環境温度を使用してシミュレーションされます。
エンジン冷却システム
油冷回路をもつエンジン冷却システムをモデル化する。
住宅の暖房システム
この例では、住宅の単純な暖房システムをモデル化する方法を説明します。モデルには、ヒーター、コントローラー、および 4 つのラジエーターと 4 つの部屋からなる家屋構造が含まれています。各部屋は、それぞれの外壁、屋根、窓を通じて環境との間で熱を交換します。各パスは、熱対流、熱伝導、および熱質量の組み合わせとしてシミュレートされます。内部における部屋間での熱伝達はないものと仮定します。ヒーターは、火炉、ボイラー、アキュムレータ、およびシステム内で温水を循環させるためのポンプで構成されます。コントローラーは、部屋全体の平均温度が 21℃より下がると火炉に燃料を投入し始め、温度が 25℃を超えると停止します。シミュレーションでは、暖房コストと室内温度を計算します。
家庭用冷蔵庫
この例では、冷媒の二相流体と環境の湿り空気混合体の間で熱を伝達する基本的な冷凍システムをモデル化します。コンプレッサーにより、冷媒 R134a が凝縮器、キャピラリー チューブ、蒸発器の順に送られます。アキュムレータにより、必ず蒸気だけがコンプレッサーに戻されます。
住宅向け空気熱源ヒート ポンプ
この例では、熱分布のための温水ラジエーターを備えた住宅の暖房に使用される空気熱源ヒート ポンプ システムをモデル化します。二相流体の冷媒で環境の湿り空気混合体から熱を吸収し、その熱を水に伝達します。コンプレッサーにより、冷媒 R410a が凝縮器、サーモスタット膨張弁、蒸発器の順に送られます。アキュムレータにより、必ず蒸気だけがコンプレッサーに戻されます。
Residential Ground Source Heat Pump
Models a ground source heat pump system that is used to heat a residential building having hot-water radiators for heat distribution. The ground source heat pump uses R410a, a two-phase fluid refrigerant, as the working fluid. The heat pump takes up the naturally existing heat stored in the ground and transfers the heat to the hot-water radiators. The compressor drives the refrigerant through a condenser, a thermostatic expansion valve, and an evaporator. An accumulator ensures that only vapor returns to the compressor. A receiver ensures that only liquid returns to the thermostatic expansion valve.
Liquid Air Energy Storage System
Models a grid-scale energy storage system based on cryogenic liquid air. When there is excess power, the system liquefies ambient air based on a variation of the Claude cycle. The cold liquid air is stored in a low-pressure insulated tank until needed. When there is high power demand, the system expands the stored liquid air to produce power based on the Rankine cycle.
Hydrogen Refueling Station
Models a hydrogen refueling station. Hydrogen is stored in low-pressure storage tanks at 200 bar at the station. A 3-stage intercooled compressor maintains the necessary pressure in a cascade buffer storage system so that the station is ready to dispatch hydrogen to any connected vehicles. The buffer is divided into high-pressure tanks at 950 bar, medium-pressure tanks at 650 bar, and low-pressure tanks at 450 bar. To avoid wasting compression energy, the lowest pressure buffer that is greater than the vehicle tank pressure is used to dispatch hydrogen. Priority valves switches between the different buffer tanks to control which buffer tanks to fill and discharge from.
車両 HVAC システム
この例では、乗用車の冷暖房システムをモデル化します。車室は、外部環境と熱を交換する湿り空気のボリュームとして表されます。湿り空気は、送風機によって蒸発器、ブレンド ドア、ヒーター コアに送られた後、車室に戻ります。ブレンド ドアは、ヒーター コアを通る空気の流量を制御します。再循環ドアは、空気を外部環境から取り込むか車室内から取り込むかを制御します。
