چگونه یک ترانسفورماتور در یک زیر دریایی در اعماق دریا مقاومت می کند و در برابر فشار زیاد و خوردگی مقاومت می کند؟
در 11 ، {1}}} پرتگاه سنگر ماریانا در اقیانوس آرام ، فشار آب دریا به 1130 اتمسفر می رسد که معادل دو فیل آفریقایی است که روی کلاه ناخن فشار داده شده است. و در این لحظه ، نوع خاصی از ترانسفورماتور زیر دریایی تحقیقات در اعماق دریا 97.3 ٪ عملکرد پایدار است - در پشت این ، یک علم مادی و پویایی سیال از حد بازی است.
I.Titanium Armor: در برابر فشار ده هزار پوند
پوسته ترانسفورماتور در اعماق دریا از Ti -6 al -4 v eli titanium Alloy ساخته شده است ، که مقاومت فشاری آن به 1200mpa می رسد که 2.4 برابر فولاد معمولی است. فرآیند جعل دقیق باعث می شود ضخامت پوسته تنها 12 میلی متر باشد ، اما می تواند در برابر فشار عمق 1500 متر مقاومت کند. ساختار لانه زنبوری بیونیک بیشتر مبتکرانه است ، واحد پشتیبانی شش ضلعی ، سفتی کلی خم شدن را به 3.8 برابر ساختار سنتی افزایش می دهد.
هسته آهن نانوکریستالی هسته داخلی یک معجزه الکترومغناطیسی است. ساختار دانه با قطر تنها 1 {4} nanometers از دست دادن هیسترزیس به 1\/5 ورق فولادی سیلیکون معمولی کاهش می یابد. فناوری تزریق خلاء رزین اپوکسی یک آب بندی در سطح مولکولی را تشکیل می دهد ، که هنوز هم تخلخل کمتر از 0.01 ٪ تحت فشار 200MPa را حفظ می کند ، و اطمینان حاصل می کند که استحکام عایق همیشه بالاتر از 45 کیلو ولت بر میلی متر است.
II. ضد خوردگی سطح مولکولی: در برابر فرسایش اسپری نمکی
سیستم حفاظت از چند لایه دفاع شیمیایی را ایجاد می کند. بستر Hastelloy C {1}} را تصویب می کند ، که محتوای مولیبدن آن به 16 ٪ می رسد تا یک فیلم اکسید خود درمانی را تشکیل دهد. پلاسما سطح اکسید yttrium اکسید اکسید تثبیت شده اکسید زیرکونیوم ، در محیط خورنده PH 2-12 ، میزان خوردگی سالانه از {5}}}. 001mm تجاوز نمی کند. سیستم ضد خوردگی فعال از طریق محافظت از کاتدیک میکرو جریان ، پتانسیل فلزی دقیقاً در {9}}. 85V به -1. 05 ولت منطقه کنترل می شود.
فناوری آب بندی پویا کلید جلوگیری از نشت است. دستگاه مهر و موم چرخشی مایع مغناطیسی از مایع فرومغناطیسی نانومتر برای تشکیل یک دیواره آب بندی مایع در شکاف بین بوش ها استفاده می کند ، که در برابر نوسانات فشار تا 200MPa\/s مقاوم است. مهر و موم های سه گانه O از مواد کامپوزیت ویتون - PTFE ساخته شده است ، که 90 ٪ مقاومت حتی در دمای پایین 4 درجه را حفظ می کند. سیستم آب بندی همچنین برای جلوگیری از نشت از طریق محافظت از کاتدیک ریزگرد طراحی شده است.
III.INTELLEGENT CONTROL: برای حل معضل انرژی
سیستم خنک کننده مواد تغییر فاز انقلابی در مدیریت حرارتی است. رادیاتور میکرو کانال پر از Dodecane گرما را از طریق تغییر فاز گاز مایع جذب می کند ، با مقدار گرمای نهان 256 کیلوگرم بر کیلوگرم. شبکه اندازه گیری دمای فیبر نوری توزیع شده ، نقاط داغ را با دقت {5}} 01 درجه دقت می کند و با کرکره های آلیاژ محور حافظه شکل ، جریان خنک کننده به صورت پویا تنظیم می شود.
داده های اندازه گیری شده از یک نوع خاص از 10 ، {1}}} meter simnedible نشان می دهد که حداکثر افزایش دما ترانسفورماتور آن تنها 38K پس از 72 ساعت کار مداوم است که 62 ٪ پایین تر از طراحی سنتی است. توانایی خود ترمیم شگفت انگیزتر است - هنگامی که تشخیص تخریب عایق موضعی ، فناوری میکروکاپسول به طور خودکار عامل تعمیر را آزاد می کند ، به طوری که بازیابی فاکتور از دست دادن دی الکتریک به ارزش اولیه بیش از 95 ٪.
آژانس ژاپن برای علوم و فناوری دریایی "دریای عمیق 6500" ، ترانسفورماتور آن رکورد 10 سال متوالی عملیات بدون دردسر را تعیین کرده است. هنگامی که ما به تصاویر برگشتی توسط آن پروب های دریای عمیق خیره می شویم ، نوری که پرتگاه را روشن می کند ، در واقع یک معجزه صنعتی است که توسط انسان با فناوری نانو ، مواد هوشمند و محاسبات کوانتومی بافته شده است. با وجود مواد عایق کامپوزیت گرافن و پیشرفت های ترانسفورماتور ابررسانا ، آینده سیستم قدرت دریای عمیق یا "ویژگی های ضد شهود" عمیق تر و عمیق تر - این به سفر دریای عمیق به انرژی ، ترانسفورماتور در وفادارترین "شوالیه های دریای عمیق" تجسم می یابد.