Modellierung und Simulation von Thermofluidsystemen

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MathWorks gibt die neuen Funktionen zur Modellierung von Thermofluidsystemen in der Simscape-Produktfamilie bekannt. Simscape Fluids wurde im Rahmen von Release 2016a eingeführt und bietet nun Komponenten-Bibliotheken für die Modellierung und Simulation von thermischen Flüssigkeitssystemen. Die neuen Bibliotheken und Beispiele umfassen Wärmetauscher, Rohre, Ventile und andere Komponenten.
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MathWorks gibt die neuen Funktionen zur Modellierung von Thermofluidsystemen in der Simscape-Produktfamilie bekannt. Simscape Fluids wurde im Rahmen von Release 2016a eingeführt und bietet nun Komponenten-Bibliotheken für die Modellierung und Simulation von thermischen Flüssigkeitssystemen. Die neuen Bibliotheken und Beispiele umfassen Wärmetauscher, Rohre, Ventile und andere Komponenten; damit können Ingenieure Fluidtechnik-, Heiz- und Kühl- sowie Flüssigkeitstransportsysteme für Anwendungen wie Baggeraktuatoren, Motorkühlsysteme und Wasserversorgungsnetzwerke entwickeln.

Entwerfen von Steuerungssystemen vereinfacht

Mit Simscape Fluids haben Ingenieure die Möglichkeit, nicht kausale Modelle von Thermofluidsystemen zu erstellen, die direkt mit Blockdiagrammen in Simulink, Zustandsautomaten in Stateflow und MATLAB-Funktionen integrierbar sind. Durch die Simulation des gesamten Systems in einer einzigen Umgebung werden Anwendungen wie das Entwerfen von Steuerungssystemen vereinfacht und die Leistung auf Systemebene optimiert. Dadurch ist es zudem möglich, Integrationsprobleme früher im Entwicklungsprozess zu erkennen, wenn deren Lösung kostengünstiger und weniger zeitaufwändig ist.

Simscape Fluids-Modelle können auch in C-Code umgewandelt werden, um das Testen von Embedded Software in Konfigurationen wie Processor-In-the-Loop- und Hardware-In-the-Loop-Tests zu unterstützen, was deutlich sicherer und effizienter als das Testen an Hardware-Prototypen ist.

„Simscape Fluids ist eine wertvolle Ergänzung zu Simscape, die uns die Möglichkeit gibt, Simulation zur Lösung von Problemen in komplexen Flüssigkeitssystemen wie z. B. Kühlmittelsystemen in Motoren und Warmwassersystemen in Gebäuden zu lösen“, erklärt Jean Brunet, stellvertretender CEO bei Sherpa Engineering. „Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass Simscape Fluids bei der Arbeit mit Simulink Teil einer einheitlichen Umgebung zur Entwicklung von Regelalgorithmen und physikalischen Systemen ist. Dies steigert den Wert von Model-Based Design, indem eine nützlichere und verfeinerte ausführbare Spezifikation ermöglicht wird.“

„Simscape Fluids ist ein weiterer Schritt unserer stetigen Investition in die Simscape-Plattform und -Bibliotheken zur Modellierung von physikalischen Systemen“, erklärt Paul Barnard, Marketing Director bei MathWorks. „Simscape Fluids ist eine wichtige Komponente in unseren Lösungen für Ingenieure, die Antriebssysteme mit geschlossenem Regelkreis optimieren und die Leistung auf Systemebene von Heiz- und Kühlsystemen bewerten. Nun können Ingenieure, die mit Maschinen in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt oder in Industrieanlagen arbeiten, Simulationen auf einfache Weise verwenden, um Systemverhalten zu überprüfen, ohne dass Hardware-Prototypen benötigt werden.“

Bild: Modell eines Baggers mit hydraulischer Betätigung (unten) in Simscape Fluids. Das hydraulische Betätigungssystem ist direkt mit einem Regelalgorithmus in Simulink und einem mechanischen 3D-Modell in Simscape Multibody verbunden.

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