مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول

 

مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول امروزه، نیاز به سفر در حال افزایش است – و همراه با آن، جایگزین های حمل و نقل سبزتر. سر و صدای کمتر؛ و البته سریعتر اما آنچه حرکت می کند در نهایت باید متوقف شود، و در حالی که بیشتر هواپیماها، قطارها و خودروها از ترمز مکانیکی استفاده می کنند، این نوع ترمز می تواند باعث آسیب شود و در سرعت های بالا ناامن شود. در مورد ترمز جریان گردابی اینطور نیست. در اینجا، پتانسیل این نوع ترمز بدون اصطکاک و پدیده پشت این اثر را بررسی می کنیم.

آموزش کامسول مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول

کاهش ایمن سرعت با ترمزهای جریان گردابی
اگر قطار A ساعت 8 صبح از بوستون به سمت نیویورک سیتی با سرعت 35 مایل در ساعت (مایل بر ساعت) حرکت کند و قطار B در ساعت 8:30 صبح از شهر نیویورک به سمت بوستون با سرعت 50 مایل در ساعت حرکت کند، در چه زمانی این دو قطار به هم می رسند. شهرها تقریباً 200 مایل از هم فاصله دارند؟

 

 

مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول 1

یک مسئله معمولی ریاضی مدرسه شامل دو قطار و مسافت، سرعت و زمان آنقدر کلاسیک است که تبدیل به یک برنامه تلویزیونی شده است. اما نویسندگان کتاب‌های درسی (و نویسندگان تلویزیونی) ممکن است نیاز به به‌روزرسانی برخی جزئیات با ظهور پیشرفت‌های جدید در فناوری حمل‌ونقل داشته باشند. به عنوان مثال، قطارهای تجاری پرسرعت اغلب با سرعت متوسط ​​180 مایل در ساعت حرکت می کنند و زمان زیادی از سفر را از بین می برند. بنابراین، مسائل ریاضی قطار در آینده ممکن است نیاز به محاسبه سرعت بسیار بالاتر و استفاده از دو شهر دورتر از هم داشته باشند. اگر یک قطار سنتی با سرعت 180 مایل در ساعت با استفاده از ترمزهای مکانیکی حرکت کند، ترمزها ممکن است به موقع آن را متوقف نکنند – یا اصلاً. هرچه قطار سریع‌تر حرکت کند، ترمزهای اصطکاکی برای از بین بردن انرژی جنبشی سخت‌تر کار می‌کنند، که به این معنی است که ترمزها در معرض خطر فرسودگی بیشتر هستند. برای مبارزه با این، بسیاری از قطارها از ترمز دینامیکی استفاده می کنند که سایش و پارگی را کاهش می دهد، اما قطعات مبتنی بر اصطکاک همچنان ممکن است خراب شوند.

 

مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول 3

هنگامی که وسیله نقلیه دارای امکانات است، ترمز احیا کننده ترجیح داده می شود. برای این نوع ترمز بدون اصطکاک، یک موتور یا ژنراتور (خطی) انرژی جنبشی را دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که در مرحله بعد می‌توان از آن برای شتاب‌گیری مجدد استفاده کرد. مصرف انرژی کمتر (اما بهتر از ترمز مکانیکی) استفاده از ترمز جریان گردابی است. با ترمز جریان گردابی، تمام انرژی الکتریکی تولید شده مستقیماً به گرما تبدیل می شود. از آنجایی که تبدیل انرژی بدون تماس مکانیکی انجام می شود، این سیستم ها نسبت به سیستم های مبتنی بر اصطکاک بسیار قوی تر هستند. مزیت دیگر این است که این سیستم ها همچنان کار می کنند، حتی اگر در وهله اول هیچ تماس مکانیکی بین وسیله نقلیه و مسیر وجود نداشته باشد. این مورد در مورد وسایل نقلیه معلق مغناطیسی (maglev) مانند ماگلو شانگهای و قطار راه آهن ژاپن است که حداکثر سرعت 374 مایل در ساعت را شکسته است. سیستم های ترمز ادی فعلی در دنیای واقعی

آموزش comsol مدل سازی و شبیه سازی

 

بنابراین، سیستم های ترمز با استفاده از جریان های گردابی در دنیای واقعی چگونه کار می کنند؟ یک طرح توسعه یافته و آزمایش شده توسط یک شرکت راه آهن آلمانی از یک آرایه خطی از هشت آهنربای الکترومغناطیس نصب شده بین چرخ ها، در فاصله حدود 7 میلی متری از ریل استفاده می کند. اپراتورهای قطار می توانند این آهنرباها را هنگامی که می خواهند سرعت خود را کاهش دهند روشن کنند، که باعث می شود آهنرباها یک میدان مغناطیسی ایجاد کنند که به داخل ریل منبسط می شود. از آنجایی که ریل ثابت است، میدان مغناطیسی متمرکزی را تجربه می کند که با سرعت بالا به داخل حرکت می کند و جریان های گردابی قوی ایجاد می شود. این جریان‌های گردابی نتیجه مقاومت ریل در برابر تغییر اجباری شار مغناطیسی هستند: آنها در جهتی جریان می‌یابند که ریل میدان مغناطیسی خود را ایجاد می‌کند، که سعی می‌کند با میدان مغناطیسی اعمال‌شده مقابله کند (اغلب). دو میدان مغناطیسی یکدیگر را دفع می کنند و یک نیروی ترمز ایجاد می شود – به این معنی که قطار بدون اصطکاک متوقف می شود. پست قبلی اهمیت اکتاوها Octaves آکوستیک در کامسول را بخوانید.

مدل سازی و شبیه سازی Eddy current کامسول 4

از مزایای این نوع ترمز بدون اصطکاک می توان به کنترل دقیق، نسبتاً ارزان و بدون آلودگی و صدا اشاره کرد. نقطه ضعف استفاده از این نوع ترمز این است که قطعات الکترومغناطیسی گاهی اوقات می توانند با تجهیزات سیگنالینگ قطار تداخل پیدا کنند. محدودیت دیگر این است که به سرعت محدودی نیاز است (مثلاً به عنوان ترمز دستی کار نخواهد کرد). و اگر قطارهای زیادی در یک ردیف به سرعت ترمز کنند، گرمای منتشر شده در ریل می تواند آنها را گسترش دهد و منجر به مشکلات ساختاری شود. با این حال، به طور کلی، ترمزهای جریان گردابی چیزهای زیادی برای ارائه سیستم های حمل و نقل با سرعت بالا دارند. در زیر می توانید نمونه هایی از ترمز خطی و چرخشی را که در قطارهای سریع السیر استفاده می شود را مشاهده کنید.

 

۱
۲
۳
۴
۵
میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۱ رای

دسته‌بندی نشده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *