气体介质模型库

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概述

TYGasMedia 气体介质模型库基于 Modelica 语言开发，包括各种状态下的气体介质类型。用户可根据实际需求选择气体介质模型，用于系统设计、控制算法验证等辅助分析。模型库可应用于各类工程机械、汽车、航空航天等领域中的气动系统的设计，例如工程流水线常用的气动机械手、汽车自动门系统、飞机的燃油通气系统等。

功能要点

• 提供多种基于状态方程的气体介质模型，包括理想和半理想状态方程，其中气体介质种类丰富，共有 34 种气体可供选择，同时支持用户自定义气体属性，满足不同的应用场景；

• 传递能量和信号；

• 为气动模型和系统失效提供诊断信息等。

模型库目录

TYGasMedia 气体介质模型库提供多种基于状态方程的气体介质模型，包括理想状态方程和半理想状态方程，介质种类丰富，共有空气、氨气、丁烷及二氧化碳等 34 种气体，并且支持用户自定义气体属性。适用多领域气动系统设计，通过搭建不同的气动模型可用于各类工程机械气动系统的设计，完成虚拟仿真实验，并根据使用场景设计不同的工况，实现不同气体介质状态下的工程应用。

名称		描述
UsersGuide	用户指南	提供模型库概述、联系方式、版本说明等介绍文档
Gas	气体介质	提供 2 种计算方式和 34 种气体介质模型，包括空气、氨气、丁烷及二氧化碳等，支持用户自定义气体属性
GasMediums	气体介质调用	用于气体介质物性函数调用
BasicforMedium	介质调用基类	气体介质调用模块“GasMediums”的基类

应用场景

• 气体介质的物性计算

  支持建立和模拟不同气体介质的物性参数计算，包括密度、比热容、粘度等，可以准确预测气动系统中气体介质在不同压力和温度下的物性值。

• 气动系统设计

  支持气动系统获取和设置气体的物理特性参数，如密度、比热容、粘度等，这些参数对于气动系统设计非常重要，可用于计算和仿真气体在系统中的流动和性能。

• 燃气发动机仿真

  气体的性质对发动机的性能和效率有着重要的影响，支持模拟和分析燃气发动机中气体的流动、压力和温度分布，以评估发动机的工作情况和性能。

• 恶劣环境模拟

  支持模拟恶劣环境下气体的性质变化，以评估气动系统在不同条件下的可靠性和稳定性。

应用案例

为验证不同气体属性之间的区别，搭建简单的气动回路，通过蓄能器在 8 bar 的压力条件下对两种类型的气体（氢气和氧气）的压力和温度变化进行分析。如下图曲线所示，由于氢气的恒压比热几乎是氧气的 15 倍，因此氢气的压力比氧气更快地达到稳定值，并且由于半理想气体常数的差异使得腔室内的气体质量也不相同。

系统模型：

蓄能器压力变化曲线：

蓄能器温度变化曲线：

蓄能器气体质量变化曲线：