Main Content

twoPhaseFluidTables

Generar tablas de propiedades de fluidos a partir de las bases de datos REFPROP o CoolProp

Descripción

ejemplo

fluidTables = twoPhaseFluidTables(uRange,pRange,mLiquid,mVapor,n,substance,installPath) recupera las propiedades de substance de una base de datos y las tabula para utilizarlas en el bloque Two-Phase Fluid Properties (2P). La sustancia puede ser un fluido puro como R-134a o una mezcla predefinida como R-404a, una mezcla ternaria de R-125, R-143a y R-134a. La base de datos puede ser REFPROP, una norma industrial desarrollada por el NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología) o CoolProp, que es de código abierto.

Las tablas se almacenan en fluidTables como un arreglo de estructuras. La subestructura liquid contiene datos de la pestaña Liquid Properties y la subestructura vapor contiene datos de la pestaña Vapor Properties. Los campos de las subestructuras contienen propiedades del fluido, tales como volumen específico, entropía específica, viscosidad cinemática, conductividad térmica y demás propiedades necesarias para la simulación.

Los datos tabulados se presentan en el espacio bidimensional del bloque. Una energía interna específica normalizada varía a través de las filas, y la presión absoluta varía entre las columnas. Estas variables tienen la propiedad especial de que, al representarlas gráficamente, los límites de fase son verticales y rectos, y los cálculos en bloque son más sencillos y rápidos.

La energía interna específica normalizada se extiende desde los límites de uRange hasta las filas mLiquid para la fase líquida, y hasta las filas mVapor para la fase de vapor. La presión se extiende desde los límites de pRange hasta las filas n para la fase líquida y la fase de vapor. Las propiedades de las mezclas líquido-vapor se determinan por interpolación entre las fases puras.

twoPhaseFluidTables(block,fluidTables) asigna las propiedades almacenadas en el arreglo de estructuras fluidTables a los parámetros del bloque Two-Phase Fluid Properties (2P) en la ruta block. Si fuera necesario, utilice la sintaxis alternativa de esta función para generar fluidTables.

Ejemplos

contraer todo

Obtenga las propiedades del agua de REFPROP y guárdelas como tablas en una estructura denominada waterTables. Supongamos que la carpeta raíz de REFPROP es C:\REFPROP.

Especifique un rango de energía interna específica de 25-4,000 kJ/kg dividido entre 25 filas y un rango de presión de 0.01-15 MPa dividido entre 60 columnas:

waterTables = twoPhaseFluidTables([25,4000],[0.01,15],25,25,60,...
'water','C:\Program Files\REFPROP\')

Obtenga las propiedades de R-134a de CoolProp y guárdelas como tablas en una estructura denominada r134aTables. Supongamos que la carpeta raíz de CoolProp es C:\CoolProp.

Especifique un rango de energía interna específica de 80-500 kJ/kg dividido entre 25 filas y un rango de presión de 0.001-3 MPa dividido entre 60 columnas:

r134aTables = twoPhaseFluidTables([80,500],[0.001,3],25,25,60,...
'R134a','py.CoolProp.CoolProp.PropsSI')

Rellene los campos de los parámetros de un bloque Two-Phase Fluid Properties (2P) con las tablas de propiedades de R-134a (almacenadas previamente en la estructura r134aTables).

Seleccione el bloque y obtenga el nombre de su ruta:

gcb

Asigne las tablas de R-134a al bloque:

twoPhaseFluidTables(gcb,r134aTables)

Abra el cuadro de diálogo del bloque y compruebe que los campos de los parámetros se encuentran especificados en términos de datos r134aTables.

Argumentos de entrada

contraer todo

Límites inferior y superior del rango de energía interna específica al que asignarán las propiedades del fluido. La energía interna específica de las tablas de líquidos oscilan entre el límite inferior y el valor de saturación del líquido. Las propiedades del vapor oscilan entre el valor de saturación del vapor y el límite superior. Los límites deben abarcar un rango lo suficientemente amplio como para incluir los valores de saturación del líquido y del vapor (ambos recuperados de la base de datos).

Ejemplo: [30,4000]

Límites inferior y superior del rango de presión (absoluta) al que se asignarán las propiedades del fluido. El límite superior puede estar por encima de la presión crítica del fluido.

Ejemplo: [0.01,100]

Número de filas que se van a incluir en las tablas de fluidos para la fase líquida. Cada fila indica las propiedades del fluido a un valor fijo de la energía interna específica normalizada, con la energía interna específica normalizada aumentando de izquierda a derecha entre el límite inferior de uRange y el valor de saturación del líquido.

Ejemplo: 25

Número de filas que se van a incluir en las tablas de fluidos para la fase vapor. Cada fila indica las propiedades del fluido a un valor fijo de la energía interna específica normalizada, con la energía interna específica normalizada aumentando de izquierda a derecha entre el valor de saturación de vapor y el límite superior de uRange.

Ejemplo: 25

Número de columnas se que van a incluir en las tablas de fluidos. Cada columna indica las propiedades del fluido a una presión fija, con la presión aumentando de izquierda a derecha entre los límites establecidos en pRange. El número de columnas es el mismo para la fase líquida y la fase de vapor.

Ejemplo: 60

Nombre del fluido cuyas tablas de propiedades debe construir la función. El nombre debe ser reconocido por la base de datos especificada. Para obtener una lista de nombres de fluidos válidos, consulte la documentación de la base de datos.

Ejemplo: 'water'

Ruta del archivo a la carpeta de instalación de REFPROP o ruta del paquete de Python a la función CoolProp PropsSI. Si se está utilizando la versión 6.1.0 o anterior de CoolProp, la ruta de archivo a la carpeta en la que se almacenan los archivos CoolProp MEX es InstallPath.

Ejemplo: 'C:\Program Files\REFPROP\'

Ejemplo: 'py.CoolProp.CoolProp.PropsSI'

Ruta de Simulink al bloque Two-Phase Fluid Properties (2P) cuyas tablas de fluidos debe especificar la función. Para obtener la ruta a un bloque, haga clic sobre el bloque en el área de diseño del modelo y, en la línea de comandos de MATLAB, introduzca gcb.

Ejemplo: 'TwoPhaseFluidRefrigeration/Two-Phase Fluid Properties (2P)'

Nombre del arreglo de estructuras en el que se almacenan las tablas de fluidos que debe especificar la función. Las tablas se deben haber generado en una llamada anterior a esta función. El arreglo de estructuras debe encontrarse actualmente en el área de trabajo de MATLAB.

Ejemplo: 'waterTables'

Argumentos de salida

contraer todo

Nombre del arreglo de estructuras en el que se van a guardar las tablas de propiedades de fluidos. El arreglo refleja en su jerarquía la estructura del bloque Two-Phase Fluid Properties (2P).

Contenido del arreglo de estructuras fluidTables

Para obtener más información sobre los campos del arreglo de estructuras fluidTables, consulte la siguiente tabla.

CampoContenidoDimensionesUnidades
pPresiónn por 1MPa
unormEnergía interna específica normalizadamLiquid o mVapor por 11
vVolumen específicomLiquid o mVapor por nm^3/kg
sEntropía específicamLiquid o mVapor por nkJ/(kg*K)
TTemperaturamLiquid o mVapor por nK
nuViscosidad cinemáticamLiquid o mVapor por nmm^2/s
kConductividad térmicamLiquid o mVapor por nW/(m*K)
PrNúmero de PrandtlmLiquid o mVapor por n1
u_satEnergía interna específica de saturaciónmLiquid o mVapor por 1kJ/kg
uEnergía interna específicamLiquid o mVapor por 1kJ/kg
u_minEnergía interna específica mínima1 por 1kJ/kg
u_maxEnergía interna específica máxima1 por 1kJ/kg
p_minPresión mínima1 por 1MPa
p_maxPresión máxima1 por 1MPa
p_critPresión crítica1 por 1MPa
u_critEnergía interna específica en el punto crítico1 por 1kJ/kg
n_subNúmero de elementos del vector de presión por debajo de la presión crítica1 por 11

Sugerencias

Instale la base de datos REFPROP, como lo describe el NIST (https://www.nist.gov/srd/refprop). La carpeta raíz debe contener un archivo DLL y una subcarpeta con definiciones de fluidos en archivos FLD. Solo se admite la versión de Windows de 64 bits de REFPROP. Esta función se ha probado con las versiones 9.1, 9.1.1 y 10 de REFPROP.

Instale la base de datos CoolProp, como lo describe el equipo de desarrollo de CoolProp (http://www.coolprop.org/coolprop/wrappers/MATLAB/). La versión 6.2 de CoolProp utiliza una envoltura de Python y requiere que se instale Python antes de su uso. Para obtener más información, consulte Configurar su sistema para utilizar Python. CoolProp admite sistemas Windows, Linux y Macintosh. twoPhaseFluidTables se ha probado con las versiones 6.0.0, 6.1.0 y 6.2.0 de CoolProp.

Historial de versiones

Introducido en R2015b