Cum rezistă un transformator dintr-un submarin de mare adâncime și coroziune?
În cele 11, 000- Abisul metru al șanțului Mariana din Oceanul Pacific, presiunea apei de mare ajunge la 1.130 de atmosfere, ceea ce este echivalent cu doi elefanți africani presați pe capacul de unghii. Și în acest moment, un anumit tip de transformator submarin de cercetare în mare parte este 97,3% Operația stabilă a eficienței conversiei - în spatele acestui lucru, este o știință materială și o dinamică fluidă a limitei jocului.
Armură I.Titanium: împotriva presiunii a zece mii de lire sterline
Învelișul transformatorului de mare adâncime este confecționat din ti -6 al -4 v Eli Titanium aliaj, a cărui rezistență la compresiune atinge 1200MPa, care este de 2,4 ori de oțel obișnuit. Procesul de forjare de precizie face ca grosimea cochiliei să fie doar 12 mm, dar poate rezista la o presiune de adâncime de 1500 de metri. Mai ingenioasă este structura bionică a fagurei, unitatea de susținere hexagonală crește rigiditatea generală de îndoire de 3,8 ori din structura tradițională.
Nucleul de fier nanocristalin al miezului intern este un miracol electromagnetic. Structura cerealelor cu un diametru de doar 1 0 nanometre reduce pierderea de histereză la 1/5 din foaia de oțel siliciu convențională. Tehnologia de perfuzie de vid de rășină epoxidică formează o etanșare la nivel molecular, care menține în continuare o porozitate mai mică de 0,01% sub presiune de 200MPa, asigurând că rezistența la izolare este întotdeauna mai mare de 45kV/mm.
II. Anti-coroziune la nivel molecular: împotriva eroziunii pulverizatoare de sare
Sistemul de protecție cu mai multe straturi creează o apărare chimică. Substratul adoptă Hastelloy C -276, al cărui conținut de molibden ajunge la 16% pentru a forma un film de oxid de auto-vindecare. Plasma de suprafață pulverizată de oxid de yttrium stabilizat acoperirea cu oxid de zirconiu stabilizat, în mediul coroziv al pH -ului 2-12, rata anuală de coroziune nu depășește 0. 001mm. Sistem anti-coroziune activ prin protecția catodică micro-curent, potențialul metalic este controlat cu precizie în -0. 85V la -1. 05V Zona de siguranță.
Tehnologia dinamică de etanșare este cheia pentru prevenirea scurgerilor. Dispozitivul de etanșare rotativă a fluidului magnetic utilizează lichidul ferromagnetic nanometru pentru a forma un perete de etanșare lichid în golul dintre bucșe, care este rezistent la fluctuații de presiune de până la 200MPA/s. Garniturile cu inel O Triple sunt confecționate din material compozit Viton - PTFE, care menține o rezistență de 90% chiar și la o temperatură scăzută de 4 grade. Sistemul de etanșare este, de asemenea, conceput pentru a preveni scurgerea prin protecția catodică microcurent.
III.ITELLIGENT CONTROLUL TEMPERATIVULUI: Pentru a rezolva dilema energetică
Sistemul de răcire a materialelor cu schimbare de fază este o revoluție în gestionarea termică. Radiatorul de micro-canal umplut cu dodecan absoarbe căldura prin schimbarea fazelor de gaze lichide, cu o valoare de căldură latentă de 256kJ/kg. Rețeaua de măsurare a temperaturii cu fibră optică distribuită monitorizează punctele fierbinți cu 0. 01 grad de precizie și cu obloane conduse de aliaj de memorie, fluxul de răcire este ajustat dinamic.
Datele măsurate ale unui anumit tip de 10, 000- Clasa contorului Submersible, arată că creșterea maximă a temperaturii a transformatorului său este de numai 38K după 72 de ore de funcționare continuă, care este cu 62% mai mică decât designul tradițional. Mai uimitoare este capacitatea de auto -reparare - atunci când detectarea degradării izolației locale, tehnologia microcapsulelor eliberează automat agentul de reparații, astfel încât să se recupereze factorul de pierdere dielectrică la valoarea inițială de peste 95%.
Agenția Japoniei pentru „Deep Sea 6500” a Agenției Marine-Pământ, transformatorul său a stabilit un record de 10 ani consecutivi de funcționare fără probleme. Când ne uităm la imaginile returnate de acele sonde de mare adâncime, lumina care luminează prăpastia este de fapt un miracol industrial țesut de ființele umane cu nanotehnologie, materiale inteligente și calcul cuantic. Cu materiale de izolare compozit de grafen și descoperiri de transformare superconductoare, viitorul sistemului de putere a mării adânci sau își va da seama de „cu cât este mai profundă caracteristicile contra -intuitive mai stabile - aceasta spre marea adâncă spre călătoria energetică, transformatorul este încarnat în cei mai fideli„ cavaleri ai mării adânci ”.