2507 स्टेनलेस स्टील कोइल ट्यूब रासायनिक घटक, एक दुर्लभ पृथ्वी विशाल चुम्बकीय चुम्बकीय ट्रान्सड्यूसरको बराबर थर्मल नेटवर्क सिमुलेशन अध्ययन

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
स्लाइडरहरू प्रति स्लाइड तीन लेखहरू देखाउँदै।स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि पछाडि र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस्, वा प्रत्येक स्लाइडमा सार्नको लागि अन्तमा स्लाइड नियन्त्रक बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस्।

• उत्पादन विवरण
• 2507 चीनबाट स्टेनलेस स्टील कोइल्ड ट्युबिंग

विशाल म्याग्नेटोस्ट्रिक्टिभ ट्रान्सड्यूसर (GMT) को डिजाइनको लागि महत्वपूर्ण छ तापक्रम वितरणको छिटो र सही विश्लेषण।थर्मल नेटवर्क मोडलिङमा कम कम्प्युटेशनल लागत र उच्च शुद्धताका फाइदाहरू छन् र GMT थर्मल विश्लेषणको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।यद्यपि, अवस्थित थर्मल मोडेलहरू GMT मा यी जटिल थर्मल व्यवस्थाहरू वर्णन गर्नमा सीमितताहरू छन्: अधिकांश अध्ययनहरू स्थिर अवस्थाहरूमा केन्द्रित हुन्छन् जसले तापमान परिवर्तनहरू कब्जा गर्न सक्दैनन्।यो सामान्यतया मानिन्छ कि विशाल म्याग्नेटोस्ट्रिक्टिव (GMM) रडहरूको तापक्रम वितरण समान छ, तर GMM रड भरि तापक्रम ढाँचा धेरै महत्त्वपूर्ण छ कमजोर थर्मल चालकताको कारण, GMM को गैर-एकसमान हानि वितरण थर्मलमा विरलै पेश गरिन्छ। मोडेल।तसर्थ, माथिका तीनवटा पक्षहरूलाई व्यापक रूपमा विचार गरेर, यो कागजातले GMT ट्रान्जिसनल इक्विलेन्ट हीट नेटवर्क (TETN) मोडेल स्थापना गर्दछ।पहिलो, डिजाइन र अनुदैर्ध्य कम्पन HMT को सञ्चालन को सिद्धान्त मा आधारित, एक थर्मल विश्लेषण गरिन्छ।यस आधारमा, HMT गर्मी स्थानान्तरण प्रक्रियाको लागि तताउने तत्व मोडेल स्थापना गरिएको छ र सम्बन्धित मोडेल प्यारामिटरहरू गणना गरिन्छ।अन्तमा, ट्रान्सड्यूसर तापमान spatiotemporal विश्लेषण को लागी TETN मोडेल को शुद्धता सिमुलेशन र प्रयोग द्वारा प्रमाणित छ।
विशाल म्याग्नेटोस्ट्रिक्टिभ मटेरियल (GMM), अर्थात् terfenol-D, ठूलो चुम्बकीय कडापन र उच्च ऊर्जा घनत्वको फाइदाहरू छन्।यी अद्वितीय गुणहरू विशाल म्याग्नेटोस्ट्रिक्टिभ ट्रान्सड्यूसरहरू (GMTs) विकास गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ जुन पानीमुनि ध्वनिक ट्रान्सड्यूसरहरू, माइक्रोमोटरहरू, रेखीय एक्चुएटरहरू, इत्यादि 1,2 जस्ता अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरामा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
विशेष चिन्ताको विषय भनेको subsea GMTs को अत्यधिक तताउने सम्भाव्यता हो, जुन, जब पूर्ण शक्तिमा र लामो अवधिको उत्तेजनाको लागि सञ्चालन गरिन्छ, तिनीहरूको उच्च शक्ति घनत्व 3,4 को कारणले महत्त्वपूर्ण मात्रामा गर्मी उत्पन्न गर्न सक्छ।थप रूपमा, GMT को थर्मल विस्तारको ठूलो गुणांक र बाह्य तापमानमा यसको उच्च संवेदनशीलताको कारण, यसको उत्पादन कार्यसम्पादन तापमान ५,६,७,८ सँग नजिकको सम्बन्ध छ।प्राविधिक प्रकाशनहरूमा, GMT थर्मल विश्लेषण विधिहरूलाई दुई ठूला वर्गहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ 9: संख्यात्मक विधिहरू र लुम्पेड प्यारामिटर विधिहरू।सीमित तत्व विधि (FEM) सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने संख्यात्मक विश्लेषण विधिहरू मध्ये एक हो।Xie et al।[१०] विशाल चुम्बकीय ड्राइभको ताप स्रोतहरूको वितरण अनुकरण गर्न सीमित तत्व विधि प्रयोग गर्‍यो र ड्राइभको तापमान नियन्त्रण र शीतलन प्रणालीको डिजाइन महसुस गर्‍यो।Zhao et al।[११] एक अशान्त प्रवाह क्षेत्र र तापमान क्षेत्रको संयुक्त परिमित तत्व सिमुलेशन स्थापना गर्यो, र सीमित तत्व सिमुलेशनको नतिजाहरूमा आधारित GMM बुद्धिमान घटक तापमान नियन्त्रण उपकरण निर्माण गर्यो।यद्यपि, FEM मोडेल सेटअप र गणना समयको सन्दर्भमा धेरै माग छ।यस कारणले, FEM लाई अफलाइन गणनाहरूको लागि महत्त्वपूर्ण समर्थन मानिन्छ, सामान्यतया रूपान्तरण डिजाइन चरणको समयमा।
lumped प्यारामिटर विधि, सामान्यतया गर्मी नेटवर्क मोडेल भनेर चिनिन्छ, यसको सरल गणितीय रूप र उच्च गणना गति १२,१३,१४ को कारण थर्मोडायनामिक विश्लेषणमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।यस दृष्टिकोणले इन्जिन 15, 16, 17 को थर्मल सीमितताहरू हटाउन महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। Mellor18 इन्जिन ताप स्थानान्तरण प्रक्रिया मोडेल गर्न एक सुधारिएको थर्मल समकक्ष सर्किट T प्रयोग गर्ने पहिलो थियो।Verez et al।19 ले अक्षीय प्रवाहको साथ स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मेसिनको थर्मल नेटवर्कको तीन-आयामी मोडेल सिर्जना गर्यो।Boglietti et al.20 ले स्टेटर विन्डिङहरूमा छोटो-अवधि थर्मल ट्रान्जिन्टहरू भविष्यवाणी गर्न विभिन्न जटिलताका चार थर्मल नेटवर्क मोडेलहरू प्रस्ताव गरे।अन्तमा, Wang et al.21 ले प्रत्येक PMSM कम्पोनेन्टको लागि विस्तृत थर्मल इक्विलेन्ट सर्किट स्थापना गर्‍यो र थर्मल प्रतिरोध समीकरणलाई संक्षिप्त गर्यो।नाममात्र सर्तहरूमा, त्रुटि 5% भित्र नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।
1990 को दशकमा, गर्मी नेटवर्क मोडेल उच्च-शक्ति कम-फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरूमा लागू हुन थाल्यो।Dubus et al.22 ले दोहोरो पक्षीय अनुदैर्ध्य भाइब्रेटर र कक्षा IV बेन्ड सेन्सरमा स्थिर ताप स्थानान्तरणको वर्णन गर्न ताप नेटवर्क मोडेलको विकास गर्‍यो।Anjanappa et al.23 ले थर्मल सञ्जाल मोडेल प्रयोग गरेर चुम्बकीय माइक्रोड्राइभको 2D स्थिर थर्मल विश्लेषण प्रदर्शन गर्यो।Terfenol-D र GMT प्यारामिटरहरूको थर्मल स्ट्रेन बीचको सम्बन्ध अध्ययन गर्न, Zhu et al।24 ले थर्मल प्रतिरोध र GMT विस्थापन गणनाको लागि एक स्थिर राज्य समकक्ष मोडेल स्थापना गर्यो।
GMT तापमान अनुमान इन्जिन अनुप्रयोगहरू भन्दा बढी जटिल छ।प्रयोग गरिएको सामग्रीको उत्कृष्ट थर्मल र चुम्बकीय चालकताको कारण, एउटै तापक्रममा मानिने अधिकांश इन्जिन कम्पोनेन्टहरू सामान्यतया एकल नोड १३,१९ मा घटाइन्छ।यद्यपि, HMMs को कमजोर थर्मल चालकताको कारण, एक समान तापमान वितरणको धारणा अब सही छैन।थप रूपमा, HMM मा धेरै कम चुम्बकीय पारगम्यता छ, त्यसैले चुम्बकीय हानि द्वारा उत्पन्न गर्मी सामान्यतया HMM रड संग गैर-एकरूप हुन्छ।थप रूपमा, धेरै जसो अनुसन्धान स्थिर-राज्य सिमुलेशनहरूमा केन्द्रित छ जुन GMT सञ्चालनको क्रममा तापमान परिवर्तनहरूको लागि खाता गर्दैन।
माथिका तीन प्राविधिक समस्याहरू समाधान गर्नको लागि, यस लेखले अध्ययनको वस्तुको रूपमा GMT अनुदैर्ध्य कम्पन प्रयोग गर्दछ र ट्रान्सड्यूसरका विभिन्न भागहरू, विशेष गरी GMM रडलाई सही रूपमा मोडेल गर्दछ।पूर्ण संक्रमणकालीन समतुल्य ताप सञ्जाल (TETN) GMT को मोडेल सिर्जना गरिएको छ।एक परिमित तत्व मोडेल र प्रयोगात्मक प्लेटफर्म ट्रान्सड्यूसर तापमान spatiotemporal विश्लेषणको लागि TETN मोडेलको शुद्धता र प्रदर्शन परीक्षण गर्न निर्माण गरिएको थियो।
अनुदैर्ध्य रूपमा ओसिलिटिंग HMF को डिजाइन र ज्यामितीय आयामहरू क्रमशः चित्र 1a र b मा देखाइएको छ।
मुख्य कम्पोनेन्टहरूमा GMM रडहरू, फिल्ड कुण्डलहरू, स्थायी चुम्बकहरू (PM), जुवाहरू, प्याडहरू, बुशिङहरू, र बेलेभिल स्प्रिङहरू समावेश छन्।एक्साइटेशन कोइल र PMT ले HMM रडलाई क्रमशः वैकल्पिक चुम्बकीय क्षेत्र र DC पूर्वाग्रह चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान गर्दछ।जुवा र शरीर, टोपी र आस्तीन मिलेर, DT4 नरम फलामबाट बनेको हुन्छ, जसमा उच्च चुम्बकीय पारगम्यता हुन्छ।GIM र PM रडसँग बन्द चुम्बकीय सर्किट बनाउँछ।आउटपुट स्टेम र प्रेसर प्लेट गैर-चुम्बकीय 304 स्टेनलेस स्टीलबाट बनेको छ।बेलेभिल स्प्रिंग्सको साथ, स्टेममा स्थिर प्रेस्ट्रेस लागू गर्न सकिन्छ।जब एक वैकल्पिक वर्तमान ड्राइभ कुण्डली मार्फत जान्छ, HMM रड तदनुसार कम्पन हुनेछ।
अंजीर मा।2 ले GMT भित्र ताप विनिमयको प्रक्रिया देखाउँछ।GMM रडहरू र फिल्ड कुण्डलहरू GMT हरूका लागि तापका दुई मुख्य स्रोत हुन्।सर्पले आफ्नो तातो शरीरमा हावा संवहनद्वारा भित्र र ढक्कनमा प्रवाहित गर्दछ।HMM रडले वैकल्पिक चुम्बकीय क्षेत्रको कार्य अन्तर्गत चुम्बकीय हानिहरू सिर्जना गर्नेछ, र तातो आन्तरिक हावा मार्फत संवहनको कारण शेलमा स्थानान्तरण हुनेछ, र प्रवाहका कारण स्थायी चुम्बक र जुवामा सारिनेछ।केसमा स्थानान्तरण गरिएको तातो त्यसपछि संवहन र विकिरणद्वारा बाहिर फैलिन्छ।जब उत्पन्न गरिएको गर्मी तातो स्थानान्तरणको बराबर हुन्छ, GMT को प्रत्येक भागको तापक्रम स्थिर अवस्थामा पुग्छ।
लामो समयसम्म चल्ने GMO मा गर्मी स्थानान्तरणको प्रक्रिया: a - गर्मी प्रवाह रेखाचित्र, b - मुख्य ताप स्थानान्तरण पथहरू।
एक्साइटर कोइल र एचएमएम रडबाट उत्पन्न तापको अतिरिक्त, बन्द चुम्बकीय सर्किटका सबै घटकहरूले चुम्बकीय हानि अनुभव गर्छन्।यसरी, स्थायी चुम्बक, जुवा, टोपी र आस्तीन GMT को चुम्बकीय हानि कम गर्न सँगै ल्यामिनेट गरिएको छ।
GMT थर्मल विश्लेषणको लागि TETN मोडेल निर्माण गर्ने मुख्य चरणहरू निम्नानुसार छन्: एउटै तापक्रम भएका पहिलो समूहका कम्पोनेन्टहरू सँगै र प्रत्येक कम्पोनेन्टलाई नेटवर्कमा छुट्टै नोडको रूपमा प्रतिनिधित्व गर्नुहोस्, त्यसपछि यी नोडहरूलाई उपयुक्त ताप स्थानान्तरण अभिव्यक्तिसँग सम्बद्ध गर्नुहोस्।गर्मी प्रवाह र नोडहरू बीच संवहन।यस अवस्थामा, गर्मीको स्रोत र प्रत्येक कम्पोनेन्टसँग सम्बन्धित ताप आउटपुट नोड र पृथ्वीको सामान्य शून्य भोल्टेजको बीचमा समानान्तरमा जोडिएको हुन्छ ताप सञ्जालको बराबर मोडेल निर्माण गर्न।अर्को चरण थर्मल प्रतिरोध, गर्मी क्षमता र शक्ति घाटा सहित मोडेल को प्रत्येक घटक को लागि थर्मल नेटवर्क को मापदण्डहरु को गणना गर्न को लागी छ।अन्तमा, TETN मोडेल सिमुलेशनको लागि SPICE मा लागू गरिएको छ।र तपाईले GMT को प्रत्येक घटकको तापक्रम वितरण र समय डोमेनमा यसको परिवर्तन प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ।
मोडलिङ र गणनाको सुविधाको लागि, थर्मल मोडेललाई सरल बनाउन र नतिजाहरूमा थोरै प्रभाव पार्ने सीमा अवस्थाहरूलाई बेवास्ता गर्न आवश्यक छ।यस लेखमा प्रस्तावित TETN मोडेल निम्न मान्यताहरूमा आधारित छ:
GMT मा अनियमित घाउ windings संग, यो असम्भव वा प्रत्येक व्यक्तिगत कन्डक्टर को स्थिति अनुकरण गर्न आवश्यक छ।विन्डिङ्स भित्र तातो स्थानान्तरण र तापक्रम वितरणको मोडेल बनाउन विगतमा विभिन्न मोडलिङ रणनीतिहरू विकास गरिएका छन्: (१) कम्पाउन्ड थर्मल चालकता, (२) कन्डक्टर ज्यामितिमा आधारित प्रत्यक्ष समीकरणहरू, (३) टी-समान थर्मल सर्किट२९।
कम्पोजिट थर्मल चालकता र प्रत्यक्ष समीकरणहरू बराबर सर्किट T भन्दा बढी सटीक समाधानहरू मान्न सकिन्छ, तर तिनीहरू धेरै कारकहरूमा निर्भर हुन्छन्, जस्तै सामग्री, कन्डक्टर ज्यामिति र घुमाउरोमा अवशिष्ट हावाको मात्रा, जुन निर्धारण गर्न गाह्रो हुन्छ।यसको विपरित, T-समान थर्मल योजना, यद्यपि एक अनुमानित मोडेल, अधिक सुविधाजनक छ30।यो GMT को अनुदैर्ध्य कम्पन संग उत्तेजना कुंडल मा लागू गर्न सकिन्छ।
उत्तेजक कुण्डल र यसको T-समान थर्मल रेखाचित्र प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिएको सामान्य खाली बेलनाकार, ताप समीकरणको समाधानबाट प्राप्त गरिएको, चित्रमा देखाइएको छ।3. यो मानिन्छ कि उत्तेजना कुण्डलीमा तातो प्रवाह रेडियल र अक्षीय दिशाहरूमा स्वतन्त्र छ।परिधिको ताप प्रवाहलाई बेवास्ता गरिएको छ।प्रत्येक समतुल्य सर्किट T मा, दुई टर्मिनलहरूले तत्वको सम्बन्धित सतहको तापक्रमलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र तेस्रो टर्मिनल T6 ले तत्वको औसत तापक्रम प्रतिनिधित्व गर्दछ।P6 कम्पोनेन्टको हानि "फिल्ड कुण्डल ताप घटाउने गणना" मा गणना गरिएको औसत तापमान नोडमा बिन्दु स्रोतको रूपमा प्रविष्ट गरिएको छ।गैर-स्थिर सिमुलेशन को मामला मा, गर्मी क्षमता C6 समीकरण द्वारा दिइएको छ।(1) औसत तापमान नोडमा पनि थपिएको छ।
जहाँ cec, ρec र Vec ले क्रमशः उत्तेजना कुण्डलीको विशिष्ट ताप, घनत्व र भोल्युमलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
तालिकामा।1 ले लम्बाइ lec, थर्मल चालकता λec, बाहिरी त्रिज्या rec1 र भित्री त्रिज्या rec2 भएको उत्तेजना कुण्डलको T-समान थर्मल सर्किटको थर्मल प्रतिरोध देखाउँछ।
एक्साइटर कोइल र तिनीहरूको T-समान थर्मल सर्किटहरू: (a) सामान्यतया खाली बेलनाकार तत्वहरू, (b) अलग अक्षीय र रेडियल T-समान थर्मल सर्किटहरू।
समतुल्य सर्किट T ले अन्य बेलनाकार ताप स्रोतहरूका लागि पनि सही देखाएको छ।GMO को मुख्य ताप स्रोत भएकोले, HMM रडको कम थर्मल चालकताको कारण, विशेष गरी रडको अक्षको साथ असमान तापमान वितरण छ।यसको विपरित, रेडियल इन्होमोजेनिटीलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ, किनकि एचएमएम रडको रेडियल ताप प्रवाह रेडियल ताप प्रवाह 31 भन्दा धेरै कम छ।
रडको अक्षीय विवेकको स्तरलाई सही रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न र उच्चतम तापक्रम प्राप्त गर्न, GMM रडलाई n नोडहरू द्वारा अक्षीय दिशामा समान रूपमा दूरीमा राखिएको छ, र GMM रडद्वारा मोडेल गरिएको नोडहरूको सङ्ख्या विजोड हुनुपर्छ।समतुल्य अक्षीय थर्मल रूपरेखाको संख्या n T चित्र 4 हो।
GMM पट्टी मोडेल गर्न प्रयोग गरिएको नोड्स n को संख्या निर्धारण गर्न, FEM परिणामहरू चित्रमा देखाइएको छ।5 सन्दर्भको रूपमा।अंजीर मा देखाइएको छ।4, नोड्स n को संख्या HMM रड को थर्मल योजना मा विनियमित छ।प्रत्येक नोडलाई T-समान सर्किटको रूपमा मोडेल गर्न सकिन्छ।FEM को नतिजाहरू तुलना गर्दै, चित्र 5 बाट देखाउँछ कि एक वा तीन नोडहरूले GMO मा HIM रड (लगभग 50 मिमी लामो) को तापक्रम वितरणलाई सही रूपमा प्रतिबिम्बित गर्न सक्दैन।जब n लाई 5 मा बढाइन्छ, सिमुलेशन परिणामहरू उल्लेखनीय रूपमा सुधार हुन्छन् र FEM मा पुग्छन्।n थप गर्नाले लामो गणना समयको लागतमा पनि राम्रो परिणाम दिन्छ।तसर्थ, यस लेखमा, GMM पट्टी मोडेलिङको लागि 5 नोडहरू चयन गरिएका छन्।
गरिएको तुलनात्मक विश्लेषणको आधारमा, HMM रडको सही थर्मल योजना चित्र 6 मा देखाइएको छ। T1 ~ T5 भनेको छडीको पाँच खण्ड (खण्ड 1 ~ 5) को औसत तापक्रम हो।P1-P5 क्रमशः रडको विभिन्न क्षेत्रहरूको कुल थर्मल पावर प्रतिनिधित्व गर्दछ, जसलाई अर्को अध्यायमा विस्तारमा छलफल गरिनेछ।C1 ~ C5 विभिन्न क्षेत्रहरूको ताप क्षमता हो, जसलाई निम्न सूत्रद्वारा गणना गर्न सकिन्छ
जहाँ क्रड, ρrod र Vrod ले HMM रडको विशिष्ट ताप क्षमता, घनत्व र भोल्युमलाई जनाउँछ।
एक्साइटर कुण्डलको लागि उही विधि प्रयोग गर्दै, चित्र 6 मा HMM रडको ताप स्थानान्तरण प्रतिरोध यस रूपमा गणना गर्न सकिन्छ।
जहाँ lrod, rrod र λrod ले क्रमशः GMM रडको लम्बाइ, त्रिज्या र थर्मल चालकता प्रतिनिधित्व गर्दछ।
यस लेखमा अध्ययन गरिएको अनुदैर्ध्य कम्पन GMT को लागि, बाँकी घटक र आन्तरिक हावा एकल नोड कन्फिगरेसनको साथ मोडेल गर्न सकिन्छ।
यी क्षेत्रहरूलाई एक वा बढी सिलिन्डरहरू मिलेर बनेको मान्न सकिन्छ।बेलनाकार भागमा विशुद्ध प्रवाहकीय ताप विनिमय जडानलाई फूरियर ताप प्रवाह कानूनद्वारा परिभाषित गरिएको छ।
जहाँ λnhs सामग्रीको थर्मल चालकता हो, lnhs अक्षीय लम्बाइ हो, rnhs1 र rnhs2 क्रमशः तातो स्थानान्तरण तत्वको बाहिरी र भित्री त्रिज्या हो।
चित्र 7 मा RR4-RR12 द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएका यी क्षेत्रहरूको लागि रेडियल थर्मल प्रतिरोध गणना गर्न समीकरण (5) प्रयोग गरिन्छ। एकै समयमा, समीकरण (6) लाई चित्रमा RA15 देखि RA33 सम्म प्रतिनिधित्व गरिएको अक्षीय थर्मल प्रतिरोध गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ। ७।
माथिको क्षेत्रका लागि एकल नोड थर्मल सर्किटको ताप क्षमता (चित्र 7 मा C7–C15 सहित) को रूपमा निर्धारण गर्न सकिन्छ।
जहाँ ρnhs, cnhs, र Vnhs क्रमशः लम्बाइ, विशिष्ट ताप र भोल्युम हुन्।
GMT भित्र हावा र केसको सतह र वातावरण बीचको संवहनात्मक ताप स्थानान्तरणलाई निम्नानुसार एकल थर्मल प्रवाहक प्रतिरोधकको साथ मोडेल गरिएको छ:
जहाँ A सम्पर्क सतह हो र h गर्मी स्थानान्तरण गुणांक हो।तालिका 232 ले थर्मल प्रणालीहरूमा प्रयोग हुने केही विशिष्ट h सूचीबद्ध गर्दछ।तालिका अनुसार।2 थर्मल प्रतिरोधको ताप स्थानान्तरण गुणांक RH8–RH10 र RH14–RH18, चित्रमा HMF र वातावरण बीचको संवहन प्रतिनिधित्व गर्दछ।7 लाई 25 W/(m2 K) को स्थिर मानको रूपमा लिइन्छ।बाँकी ताप स्थानान्तरण गुणांक 10 W/(m2 K) को बराबर सेट गरिएको छ।
चित्र 2 मा देखाइएको आन्तरिक ताप स्थानान्तरण प्रक्रिया अनुसार, TETN कनवर्टरको पूर्ण मोडेल चित्र 7 मा देखाइएको छ।
अंजीर मा देखाइएको छ।7, GMT अनुदैर्ध्य कम्पनलाई 16 नटहरूमा विभाजित गरिएको छ, जुन रातो थोप्लाहरूद्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ।मोडेलमा चित्रण गरिएको तापमान नोडहरू सम्बन्धित घटकहरूको औसत तापमानसँग मेल खान्छ।परिवेश तापमान T0, GMM रड तापमान T1 ~ T5, एक्साइटर कुंडल तापमान T6, स्थायी चुम्बक तापमान T7 र T8, योक तापमान T9 ~ T10, केस तापमान T11 ~ T12 र T14, भित्री वायु तापमान T13 र उत्पादन रड तापमान T15।थप रूपमा, प्रत्येक नोड C1 ~ C15 मार्फत जमिनको थर्मल क्षमतासँग जोडिएको छ, जसले क्रमशः प्रत्येक क्षेत्रको थर्मल क्षमतालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।P1 ~ P6 क्रमशः GMM रड र एक्साइटर कोइलको कुल तातो उत्पादन हो।थप रूपमा, 54 थर्मल प्रतिरोधहरू छेउछाउका नोडहरू बीचको ताप स्थानान्तरणको लागि प्रवाहकीय र संवहनी प्रतिरोध प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन अघिल्लो खण्डहरूमा गणना गरिएको थियो।तालिका ३ ले कन्भर्टर सामग्रीका विभिन्न थर्मल विशेषताहरू देखाउँछ।
हानि भोल्युमको सही अनुमान र तिनीहरूको वितरण विश्वसनीय थर्मल सिमुलेशन प्रदर्शन गर्न महत्वपूर्ण छ।GMT द्वारा उत्पन्न ताप हानिलाई GMM रडको चुम्बकीय हानि, एक्साइटर कुण्डलको जुल हानि, मेकानिकल हानि, र अतिरिक्त हानिमा विभाजन गर्न सकिन्छ।खातामा लिइएको अतिरिक्त हानि र यान्त्रिक हानिहरू अपेक्षाकृत सानो छन् र बेवास्ता गर्न सकिन्छ।
एसी उत्तेजित कुण्डल प्रतिरोध समावेश: dc प्रतिरोध Rdc र छाला प्रतिरोध रु.
जहाँ f र N उत्तेजित प्रवाहको आवृत्ति र मोडहरूको संख्या हो।lCu र rCu कुण्डलको भित्री र बाहिरको त्रिज्या हो, कुण्डलको लम्बाइ, र यसको AWG (अमेरिकन तार गेज) नम्बरद्वारा परिभाषित तामाको चुम्बकीय तारको त्रिज्या हो।ρCu यसको कोरको प्रतिरोधात्मकता हो।µCu यसको कोरको चुम्बकीय पारगम्यता हो।
फिल्ड कुण्डल (सोलेनोइड) भित्रको वास्तविक चुम्बकीय क्षेत्र रडको लम्बाइसँग एकरूप हुँदैन।यो भिन्नता विशेष गरी HMM र PM रडहरूको कम चुम्बकीय पारगम्यताको कारणले देख्न सकिन्छ।तर यो लम्बाइमा सममित छ।चुम्बकीय क्षेत्रको वितरणले प्रत्यक्ष रूपमा HMM रडको चुम्बकीय हानिको वितरण निर्धारण गर्दछ।त्यसकारण, घाटाको वास्तविक वितरण प्रतिबिम्बित गर्न, चित्र 8 मा देखाइएको तीन-खण्ड रड, मापनको लागि लिइन्छ।
चुम्बकीय हानि डायनामिक हिस्टेरेसिस लूप मापन गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।चित्र 11 मा देखाइएको प्रयोगात्मक प्लेटफर्ममा आधारित, तीन गतिशील हिस्टेरेसिस लूपहरू मापन गरियो।GMM रडको तापक्रम ५० डिग्री सेल्सियसभन्दा कम स्थिर रहेको अवस्थामा, प्रोग्रामेबल एसी पावर सप्लाई (क्रोमा ६१५१२) ले फिल्ड कुण्डललाई निश्चित दायरामा चलाउँछ, चित्र ८ मा देखाइए अनुसार, चुम्बकीय क्षेत्रको आवृत्ति परीक्षण वर्तमान र परिणामस्वरूप चुम्बकीय प्रवाह घनत्व GIM रडमा जडान गरिएको इन्डक्सन कुण्डलमा प्रेरित भोल्टेज एकीकृत गरेर गणना गरिन्छ।कच्चा डाटा मेमोरी लगर (MR8875-30 प्रति दिन) बाट डाउनलोड गरियो र MATLAB सफ्टवेयरमा प्रशोधन गरियो चित्र 9 मा देखाइएको नापिएको गतिशील हिस्टेरेसिस लूपहरू प्राप्त गर्न।
मापन गरिएको डायनामिक हिस्टेरेसिस लूपहरू: (a) खण्ड 1/5: Bm = 0.044735 T, (b) खण्ड 1/5: fm = 1000 Hz, (c) खण्ड 2/4: Bm = 0.05955 T, (d) खण्ड 2/ 4: fm = 1000 Hz, (e) खण्ड 3: Bm = 0.07228 T, (f) खण्ड 3: fm = 1000 Hz।
साहित्य 37 अनुसार, एचएमएम रडहरूको कुल चुम्बकीय हानि Pv प्रति एकाइ भोल्युम निम्न सूत्र प्रयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ:
जहाँ ABH चुम्बकीय क्षेत्र आवृत्ति fm मा BH वक्र मा मापन क्षेत्र हो जुन उत्तेजना वर्तमान आवृत्ति f को बराबर छ।
Bertotti हानि पृथकीकरण विधि 38 को आधारमा, GMM रडको चुम्बकीय हानि प्रति एकाइ द्रव्यमान Pm हिस्टेरेसिस हानि Ph, एडी वर्तमान हानि Pe र असामान्य हानि Pa (13) को योगको रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:
ईन्जिनियरिङ् परिप्रेक्ष्यबाट ३८, विसंगत हानि र एडी वर्तमान घाटालाई कुल एडी वर्तमान घाटा भनिन्छ एउटा शब्दमा जोड्न सकिन्छ।यसरी, घाटा गणनाको लागि सूत्र निम्नानुसार सरलीकृत गर्न सकिन्छ:
समीकरण मा।(१३)~(१४) जहाँ Bm रोमाञ्चक चुम्बकीय क्षेत्रको चुम्बकीय घनत्वको आयाम हो।kh र kc हिस्टेरेसिस हानि कारक र कुल एडी वर्तमान घाटा कारक हो।