Thermal Mass
热系统中的质量
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Thermal /
Thermal Elements
描述
Thermal Mass 模块表示一个热质量，反映材料或材料组合储存内能的能力。此属性用材料的质量及其比热来表征。热质量通过以下公式描述
其中：
Q 是热流。
c 是质量材料的比热。
m 是质量。
T 是温度。
t 是时间。
质量类型参数用于指定热质量在仿真期间是保持恒定还是会发生变化：
恒定 - 热质量在仿真期间保持恒定。
可变 - 热质量在仿真期间可以变化。如果选择此选项，则模块对话框中的质量参数将被最小质量参数和高优先级 Mass 变量替换，并且模块有两个物理信号输入端口：Mdot，用于指定热质量的变化；以及 Tin，用于指定传入质量的温度。如果热质量恒定或减小，则端口 Tin 处的信号值不会影响结果。
使用变量选项可对质量发生变化但几何效应可以忽略不计的系统进行建模，例如洗衣机每次循环注入、加热和排空不同量的液体。
默认情况下，该模块有一个热守恒端口。由于模块的正方向是从端口到模块，因此，热流在流向模块时为正。
在某些应用中，通常在模块图布局中将质量与其他元件串联显示。为了支持这种用例，图形端口数参数允许您在模块图标的另一侧显示第二个端口。双端口变体只是图形上的差异：两个端口具有相同的温度，因此无论模块是有一个还是两个端口，其功能都相同。模块图标根据质量类型和图形端口数参数的值而变化。
变量
要在仿真之前设置模块变量的优先级和初始目标值，请使用模块对话框或属性检查器中的初始目标部分。有关详细信息，请参阅设置模块变量的优先级和初始目标值。
标称值提供了一种指定模型中变量的预期模的方法。使用基于标称值的系统缩放可提高仿真的稳健性。标称值可以来自不同的来源，其中之一是模块对话框或属性检查器中的的标称值部分。有关详细信息，请参阅Modify Nominal Values for a Block Variable。
如果将质量类型参数设置为变量，则使用高优先级的 Mass 变量来指定初始热质量值。
示例
房屋供暖系统
此示例展示如何对简单的房屋供暖系统进行建模。该模型包含一个加热器、温控器和一个房屋结构，该房屋结构由室内空气、房屋墙壁、窗户和屋顶这四部分组成。
电机热路
此示例展示如何使用集总参数模型来仿真无刷伺服电机的热行为。定子铁堆、定子绕组和转子中因功率损耗产生的热量由三个热流源表示：定子铁耗 (Q_Iron)、绕组功耗 (Q_Wind)、磁化和涡流转子损耗。这些损耗在电机典型循环仿真期间记录并存储在 motor_losses.mat 文件中。电机热路由热导率、热质量和对流传热模块组成，它们在绕组、定子铁芯、电机外壳、转子、前后轴承板和电机安装法兰等电机部件中再现热路径。电机通过外壳-大气、法兰-大气和后板-大气接触件与大气交换热量。通过将理想温度源设置为 300 K 来仿真环境条件。
