2507 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కాయిల్ ట్యూబ్ కెమికల్ కాంపోనెంట్, ఈక్వివలెంట్ థర్మల్ నెట్‌వర్క్ సిమ్యులేషన్ స్టడీ ఆఫ్ ఎ రేర్ ఎర్త్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్

Nature.comని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు.మీరు పరిమిత CSS మద్దతుతో బ్రౌజర్ సంస్కరణను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాల్సిందిగా మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా Internet Explorerలో అనుకూలత మోడ్‌ని నిలిపివేయండి).అదనంగా, కొనసాగుతున్న మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ని చూపుతాము.
స్లైడర్‌లు ఒక్కో స్లయిడ్‌కు మూడు కథనాలను చూపుతున్నాయి.స్లయిడ్‌ల ద్వారా తరలించడానికి వెనుక మరియు తదుపరి బటన్‌లను ఉపయోగించండి లేదా ప్రతి స్లయిడ్ ద్వారా తరలించడానికి చివర ఉన్న స్లయిడ్ కంట్రోలర్ బటన్‌లను ఉపయోగించండి.

• ఉత్పత్తి వివరణ
• 2507 చైనా నుండి స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ కాయిల్డ్ గొట్టాలు

జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ (GMT) రూపకల్పనకు కీలకమైనది ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ యొక్క వేగవంతమైన మరియు ఖచ్చితమైన విశ్లేషణ.థర్మల్ నెట్‌వర్క్ మోడలింగ్ తక్కువ గణన ధర మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు GMT థర్మల్ విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించవచ్చు.అయినప్పటికీ, GMTలో ఈ సంక్లిష్ట ఉష్ణ విధానాలను వివరించడంలో ఇప్పటికే ఉన్న ఉష్ణ నమూనాలు పరిమితులను కలిగి ఉన్నాయి: చాలా అధ్యయనాలు ఉష్ణోగ్రత మార్పులను సంగ్రహించలేని స్థిరమైన స్థితులపై దృష్టి పెడతాయి;జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ (GMM) రాడ్‌ల ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ ఏకరీతిగా ఉంటుందని సాధారణంగా ఊహిస్తారు, అయితే తక్కువ ఉష్ణ వాహకత కారణంగా GMM రాడ్ అంతటా ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత చాలా ముఖ్యమైనది, GMM యొక్క ఏకరీతి కాని నష్టం పంపిణీ చాలా అరుదుగా థర్మల్‌లోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది. మోడల్.కాబట్టి, పైన పేర్కొన్న మూడు అంశాలను సమగ్రంగా పరిశీలించడం ద్వారా, ఈ పత్రం GMT ట్రాన్సిషనల్ ఈక్వివలెంట్ హీట్ నెట్‌వర్క్ (TETN) మోడల్‌ను ఏర్పాటు చేస్తుంది.మొదట, రేఖాంశ వైబ్రేటరీ HMT యొక్క ఆపరేషన్ రూపకల్పన మరియు సూత్రం ఆధారంగా, ఒక ఉష్ణ విశ్లేషణ నిర్వహించబడుతుంది.దీని ఆధారంగా, HMT ఉష్ణ బదిలీ ప్రక్రియ కోసం హీటింగ్ ఎలిమెంట్ మోడల్ స్థాపించబడింది మరియు సంబంధిత మోడల్ పారామితులు లెక్కించబడతాయి.చివరగా, ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఉష్ణోగ్రత స్పాటియోటెంపోరల్ విశ్లేషణ కోసం TETN మోడల్ యొక్క ఖచ్చితత్వం అనుకరణ మరియు ప్రయోగం ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది.
జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్ (GMM), అవి టెర్ఫెనాల్-D, పెద్ద మాగ్నెటోస్ట్రిక్షన్ మరియు అధిక శక్తి సాంద్రత యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి.నీటి అడుగున అకౌస్టిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు, మైక్రోమోటర్లు, లీనియర్ యాక్యుయేటర్‌లు మొదలైన అనేక రకాల అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించగల జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను (GMTలు) అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ ప్రత్యేక లక్షణాలు ఉపయోగించబడతాయి. 1,2.
ప్రత్యేక ఆందోళన కలిగించే విషయం ఏమిటంటే, సబ్‌సీ GMTల వేడెక్కడం సాధ్యమవుతుంది, ఇది పూర్తి శక్తితో మరియు ఎక్కువ కాలం ఉత్తేజితం అయినప్పుడు, వాటి అధిక శక్తి సాంద్రత కారణంగా గణనీయమైన మొత్తంలో వేడిని ఉత్పత్తి చేయగలదు3,4.అదనంగా, GMT యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ యొక్క పెద్ద గుణకం మరియు బాహ్య ఉష్ణోగ్రతకు దాని అధిక సున్నితత్వం కారణంగా, దాని అవుట్పుట్ పనితీరు ఉష్ణోగ్రత5,6,7,8కి దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.సాంకేతిక ప్రచురణలలో, GMT థర్మల్ విశ్లేషణ పద్ధతులను రెండు విస్తృత వర్గాలుగా విభజించవచ్చు9: సంఖ్యా పద్ధతులు మరియు లంప్డ్ పారామీటర్ పద్ధతులు.పరిమిత మూలకం పద్ధతి (FEM) అనేది సాధారణంగా ఉపయోగించే సంఖ్యా విశ్లేషణ పద్ధతుల్లో ఒకటి.Xie మరియు ఇతరులు.[10] ఒక పెద్ద మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ డ్రైవ్ యొక్క ఉష్ణ మూలాల పంపిణీని అనుకరించడానికి పరిమిత మూలకం పద్ధతిని ఉపయోగించారు మరియు డ్రైవ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ మరియు శీతలీకరణ వ్యవస్థ రూపకల్పనను గ్రహించారు.జావో మరియు ఇతరులు.[11] అల్లకల్లోలమైన ప్రవాహ క్షేత్రం మరియు ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రం యొక్క ఉమ్మడి పరిమిత మూలకం అనుకరణను ఏర్పాటు చేసింది మరియు పరిమిత మూలకం అనుకరణ ఫలితాల ఆధారంగా GMM తెలివైన కాంపోనెంట్ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ పరికరాన్ని రూపొందించింది.అయినప్పటికీ, మోడల్ సెటప్ మరియు గణన సమయం పరంగా FEM చాలా డిమాండ్ చేస్తోంది.ఈ కారణంగా, సాధారణంగా కన్వర్టర్ డిజైన్ దశలో FEM ఆఫ్‌లైన్ లెక్కలకు ముఖ్యమైన మద్దతుగా పరిగణించబడుతుంది.
లంప్డ్ పారామీటర్ పద్ధతిని సాధారణంగా హీట్ నెట్‌వర్క్ మోడల్‌గా సూచిస్తారు, దాని సాధారణ గణిత రూపం మరియు అధిక గణన వేగం 12,13,14 కారణంగా థర్మోడైనమిక్ విశ్లేషణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.15, 16, 17 ఇంజిన్ల యొక్క ఉష్ణ పరిమితులను తొలగించడంలో ఈ విధానం ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇంజిన్ ఉష్ణ బదిలీ ప్రక్రియను రూపొందించడానికి మెరుగైన ఉష్ణ సమానమైన సర్క్యూట్ Tని ఉపయోగించిన మొదటి వ్యక్తి Mellor18.వెరెజ్ మరియు ఇతరులు.19 అక్షసంబంధ ప్రవాహంతో శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మెషీన్ యొక్క థర్మల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క త్రిమితీయ నమూనాను సృష్టించింది.Boglietti et al.20 స్టేటర్ వైండింగ్‌లలో స్వల్పకాలిక థర్మల్ ట్రాన్సియెంట్‌లను అంచనా వేయడానికి వివిధ సంక్లిష్టత కలిగిన నాలుగు థర్మల్ నెట్‌వర్క్ నమూనాలను ప్రతిపాదించారు.చివరగా, వాంగ్ మరియు ఇతరులు.21 ప్రతి PMSM కాంపోనెంట్ కోసం ఒక వివరణాత్మక థర్మల్ ఈక్వివలెంట్ సర్క్యూట్‌ను స్థాపించారు మరియు థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ ఈక్వేషన్‌ను సంగ్రహించారు.నామమాత్రపు పరిస్థితులలో, లోపం 5% లోపల నియంత్రించబడుతుంది.
1990లలో, హీట్ నెట్‌వర్క్ మోడల్ అధిక-పవర్ తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్‌లకు వర్తింపజేయడం ప్రారంభించింది.Dubus et al.22 ద్విపార్శ్వ లాంగిట్యూడినల్ వైబ్రేటర్ మరియు క్లాస్ IV బెండ్ సెన్సార్‌లో స్థిర ఉష్ణ బదిలీని వివరించడానికి హీట్ నెట్‌వర్క్ మోడల్‌ను అభివృద్ధి చేసింది.అంజనప్ప మరియు ఇతరులు.23 థర్మల్ నెట్‌వర్క్ మోడల్‌ని ఉపయోగించి మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మైక్రోడ్రైవ్ యొక్క 2D స్టేషనరీ థర్మల్ విశ్లేషణను ప్రదర్శించారు.టెర్ఫెనాల్-D మరియు GMT పారామితుల యొక్క థర్మల్ స్ట్రెయిన్ మధ్య సంబంధాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, జు మరియు ఇతరులు.24 థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ మరియు GMT డిస్ప్లేస్‌మెంట్ లెక్కింపు కోసం స్థిరమైన స్థితికి సమానమైన నమూనాను ఏర్పాటు చేసింది.
GMT ఉష్ణోగ్రత అంచనా ఇంజిన్ అప్లికేషన్‌ల కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది.ఉపయోగించిన పదార్థాల యొక్క అద్భుతమైన ఉష్ణ మరియు అయస్కాంత వాహకత కారణంగా, ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద పరిగణించబడే చాలా ఇంజిన్ భాగాలు సాధారణంగా ఒకే నోడ్13,19కి తగ్గించబడతాయి.అయినప్పటికీ, HMMల యొక్క పేలవమైన ఉష్ణ వాహకత కారణంగా, ఏకరీతి ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ యొక్క ఊహ ఇకపై సరైనది కాదు.అదనంగా, HMM చాలా తక్కువ అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి అయస్కాంత నష్టాల ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడి సాధారణంగా HMM రాడ్‌లో ఏకరీతిగా ఉండదు.అదనంగా, చాలా పరిశోధనలు GMT ఆపరేషన్ సమయంలో ఉష్ణోగ్రత మార్పులను పరిగణనలోకి తీసుకోని స్థిరమైన-స్థితి అనుకరణలపై దృష్టి సారించాయి.
పైన పేర్కొన్న మూడు సాంకేతిక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, ఈ కథనం GMT రేఖాంశ వైబ్రేషన్‌ను అధ్యయన వస్తువుగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లోని వివిధ భాగాలను, ముఖ్యంగా GMM రాడ్‌ను ఖచ్చితంగా మోడల్ చేస్తుంది.పూర్తి పరివర్తన సమానమైన హీట్ నెట్‌వర్క్ (TETN) GMT యొక్క నమూనా సృష్టించబడింది.ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ టెంపరేచర్ స్పాటియోటెంపోరల్ విశ్లేషణ కోసం TETN మోడల్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు పనితీరును పరీక్షించడానికి పరిమిత మూలకం మోడల్ మరియు ప్రయోగాత్మక వేదిక నిర్మించబడ్డాయి.
రేఖాంశ డోలనం HMF యొక్క రూపకల్పన మరియు రేఖాగణిత కొలతలు వరుసగా Fig. 1a మరియు bలో చూపబడ్డాయి.
ముఖ్య భాగాలలో GMM రాడ్‌లు, ఫీల్డ్ కాయిల్స్, శాశ్వత అయస్కాంతాలు (PM), యోక్స్, ప్యాడ్‌లు, బుషింగ్‌లు మరియు బెల్లెవిల్లే స్ప్రింగ్‌లు ఉన్నాయి.ఉత్తేజిత కాయిల్ మరియు PMT వరుసగా HMM రాడ్‌కి ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు DC బయాస్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అందిస్తాయి.టోపీ మరియు స్లీవ్‌తో కూడిన యోక్ మరియు బాడీ DT4 మృదువైన ఇనుముతో తయారు చేయబడ్డాయి, ఇది అధిక అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉంటుంది.GIM మరియు PM రాడ్‌తో క్లోజ్డ్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.అవుట్‌పుట్ కాండం మరియు ప్రెజర్ ప్లేట్ అయస్కాంతం కాని 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో తయారు చేయబడ్డాయి.బెల్లెవిల్లే స్ప్రింగ్స్‌తో, కాండంపై స్థిరమైన ప్రీస్ట్రెస్‌ని అన్వయించవచ్చు.డ్రైవ్ కాయిల్ ద్వారా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వెళుతున్నప్పుడు, HMM రాడ్ తదనుగుణంగా వైబ్రేట్ అవుతుంది.
అంజీర్ న.2 GMT లోపల ఉష్ణ మార్పిడి ప్రక్రియను చూపుతుంది.GMM రాడ్‌లు మరియు ఫీల్డ్ కాయిల్స్ GMTలకు వేడిని అందించే రెండు ప్రధాన వనరులు.సర్పెంటైన్ లోపల గాలి ప్రసరణ ద్వారా శరీరానికి మరియు ప్రసరణ ద్వారా మూతకు దాని వేడిని బదిలీ చేస్తుంది.HMM రాడ్ ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చర్యలో అయస్కాంత నష్టాలను సృష్టిస్తుంది మరియు అంతర్గత గాలి ద్వారా ఉష్ణప్రసరణ కారణంగా వేడి షెల్‌కు మరియు ప్రసరణ కారణంగా శాశ్వత అయస్కాంతం మరియు యోక్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది.కేసుకు బదిలీ చేయబడిన వేడిని ఉష్ణప్రసరణ మరియు రేడియేషన్ ద్వారా వెలుపలికి వెదజల్లుతుంది.ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి బదిలీ చేయబడిన వేడికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు, GMT యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరమైన స్థితికి చేరుకుంటుంది.
రేఖాంశంగా డోలనం చేసే GMOలో ఉష్ణ బదిలీ ప్రక్రియ: a – ఉష్ణ ప్రవాహ రేఖాచిత్రం, b – ప్రధాన ఉష్ణ బదిలీ మార్గాలు.
ఎక్సైటర్ కాయిల్ మరియు HMM రాడ్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడికి అదనంగా, క్లోజ్డ్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క అన్ని భాగాలు అయస్కాంత నష్టాలను అనుభవిస్తాయి.అందువల్ల, GMT యొక్క అయస్కాంత నష్టాన్ని తగ్గించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతం, యోక్, క్యాప్ మరియు స్లీవ్‌లు కలిసి లామినేట్ చేయబడతాయి.
GMT థర్మల్ విశ్లేషణ కోసం TETN మోడల్‌ను రూపొందించడంలో ప్రధాన దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: మొదటి సమూహ భాగాలు ఒకే ఉష్ణోగ్రతలతో కలిసి మరియు ప్రతి భాగాన్ని నెట్‌వర్క్‌లో ప్రత్యేక నోడ్‌గా సూచిస్తాయి, ఆపై ఈ నోడ్‌లను తగిన ఉష్ణ బదిలీ వ్యక్తీకరణతో అనుబంధించండి.నోడ్స్ మధ్య ఉష్ణ వాహకత మరియు ఉష్ణప్రసరణ.ఈ సందర్భంలో, హీట్ నెట్‌వర్క్ యొక్క సమానమైన మోడల్‌ను నిర్మించడానికి నోడ్ మరియు భూమి యొక్క సాధారణ సున్నా వోల్టేజ్ మధ్య సమాంతరంగా ప్రతి భాగానికి సంబంధించిన ఉష్ణ మూలం మరియు ఉష్ణ ఉత్పత్తి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.థర్మల్ రెసిస్టెన్స్, హీట్ కెపాసిటీ మరియు పవర్ నష్టాలతో సహా మోడల్ యొక్క ప్రతి భాగం కోసం థర్మల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క పారామితులను లెక్కించడం తదుపరి దశ.చివరగా, TETN మోడల్ అనుకరణ కోసం SPICEలో అమలు చేయబడుతుంది.మరియు మీరు GMT యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని మరియు సమయ డొమైన్‌లో దాని మార్పును పొందవచ్చు.
మోడలింగ్ మరియు గణన యొక్క సౌలభ్యం కోసం, థర్మల్ మోడల్‌ను సరళీకృతం చేయడం మరియు ఫలితాలపై తక్కువ ప్రభావం చూపే సరిహద్దు పరిస్థితులను విస్మరించడం అవసరం18,26.ఈ ఆర్టికల్‌లో ప్రతిపాదించబడిన TETN మోడల్ కింది ఊహలపై ఆధారపడి ఉంది:
యాదృచ్ఛికంగా గాయపడిన వైండింగ్‌లతో GMTలో, ప్రతి వ్యక్తి కండక్టర్ స్థానాన్ని అనుకరించడం అసాధ్యం లేదా అవసరం.వైండింగ్‌లలోని ఉష్ణ బదిలీ మరియు ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని మోడల్ చేయడానికి గతంలో వివిధ మోడలింగ్ వ్యూహాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి: (1) సమ్మేళనం ఉష్ణ వాహకత, (2) కండక్టర్ జ్యామితిపై ఆధారపడిన ప్రత్యక్ష సమీకరణాలు, (3) T- సమానమైన థర్మల్ సర్క్యూట్29.
మిశ్రమ ఉష్ణ వాహకత మరియు ప్రత్యక్ష సమీకరణాలు సమానమైన సర్క్యూట్ T కంటే మరింత ఖచ్చితమైన పరిష్కారాలుగా పరిగణించబడతాయి, అయితే అవి పదార్థం, కండక్టర్ జ్యామితి మరియు వైండింగ్‌లోని అవశేష గాలి పరిమాణం వంటి అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి, వీటిని గుర్తించడం కష్టం29.దీనికి విరుద్ధంగా, T- సమానమైన థర్మల్ పథకం, ఒక ఉజ్జాయింపు మోడల్ అయినప్పటికీ, మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది30.ఇది GMT యొక్క రేఖాంశ వైబ్రేషన్‌లతో ఉత్తేజిత కాయిల్‌కు వర్తించవచ్చు.
ఎక్సైటర్ కాయిల్‌ను సూచించడానికి ఉపయోగించే సాధారణ బోలు స్థూపాకార అసెంబ్లీ మరియు ఉష్ణ సమీకరణం యొక్క పరిష్కారం నుండి పొందిన దాని T- సమానమైన థర్మల్ రేఖాచిత్రం అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి.3. ప్రేరేపిత కాయిల్‌లోని ఉష్ణ ప్రవాహం రేడియల్ మరియు అక్షసంబంధ దిశలలో స్వతంత్రంగా ఉంటుందని భావించబడుతుంది.చుట్టుకొలత ఉష్ణ ప్రవాహం నిర్లక్ష్యం చేయబడింది.ప్రతి సమానమైన సర్క్యూట్ T లో, రెండు టెర్మినల్స్ మూలకం యొక్క సంబంధిత ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతను సూచిస్తాయి మరియు మూడవ టెర్మినల్ T6 మూలకం యొక్క సగటు ఉష్ణోగ్రతను సూచిస్తుంది."ఫీల్డ్ కాయిల్ హీట్ లాస్ లెక్కింపు"లో లెక్కించిన సగటు ఉష్ణోగ్రత నోడ్ వద్ద P6 భాగం యొక్క నష్టం పాయింట్ సోర్స్‌గా నమోదు చేయబడుతుంది.నాన్-స్టేషనరీ సిమ్యులేషన్ విషయంలో, ఉష్ణ సామర్థ్యం C6 సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది.(1) సగటు ఉష్ణోగ్రత నోడ్‌కు కూడా జోడించబడింది.
ఇక్కడ cec, ρec మరియు Vec వరుసగా ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క నిర్దిష్ట వేడి, సాంద్రత మరియు పరిమాణాన్ని సూచిస్తాయి.
పట్టికలో.1 పొడవు lec, ఉష్ణ వాహకత λec, బాహ్య వ్యాసార్థం rec1 మరియు అంతర్గత వ్యాసార్థం rec2 తో ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క T- సమానమైన థర్మల్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను చూపుతుంది.
ఎక్సైటర్ కాయిల్స్ మరియు వాటి T- సమానమైన థర్మల్ సర్క్యూట్‌లు: (a) సాధారణంగా బోలు స్థూపాకార మూలకాలు, (b) ప్రత్యేక అక్షసంబంధ మరియు రేడియల్ T- సమానమైన ఉష్ణ సర్క్యూట్‌లు.
సమానమైన సర్క్యూట్ T ఇతర స్థూపాకార ఉష్ణ మూలాలకు కూడా ఖచ్చితమైనదిగా చూపబడింది13.GMO యొక్క ప్రధాన ఉష్ణ మూలం, HMM రాడ్ దాని తక్కువ ఉష్ణ వాహకత కారణంగా అసమాన ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని కలిగి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా రాడ్ యొక్క అక్షం వెంట.దీనికి విరుద్ధంగా, HMM రాడ్ యొక్క రేడియల్ హీట్ ఫ్లక్స్ రేడియల్ హీట్ ఫ్లక్స్ 31 కంటే చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, రేడియల్ అసమానతను నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు.
రాడ్ యొక్క అక్షసంబంధ విచక్షణ స్థాయిని ఖచ్చితంగా సూచించడానికి మరియు అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతను పొందేందుకు, GMM రాడ్ అక్షసంబంధ దిశలో ఏకరీతిలో ఉండే n నోడ్‌లచే సూచించబడుతుంది మరియు GMM రాడ్ ద్వారా రూపొందించబడిన నోడ్‌ల సంఖ్య తప్పనిసరిగా బేసిగా ఉండాలి.సమానమైన అక్షసంబంధ థర్మల్ ఆకృతుల సంఖ్య n T ఫిగర్ 4.
GMM బార్‌ను మోడల్ చేయడానికి ఉపయోగించే నోడ్‌ల సంఖ్యను నిర్ణయించడానికి, FEM ఫలితాలు అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి.5 సూచనగా.అంజీర్లో చూపిన విధంగా.4, HMM రాడ్ యొక్క థర్మల్ స్కీమ్‌లో నోడ్స్ n సంఖ్య నియంత్రించబడుతుంది.ప్రతి నోడ్‌ను T- సమానమైన సర్క్యూట్‌గా రూపొందించవచ్చు.FEM యొక్క ఫలితాలను పోల్చడం, అంజీర్ 5 నుండి GMOలో HIM రాడ్ (సుమారు 50 మిమీ పొడవు) యొక్క ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని ఒకటి లేదా మూడు నోడ్‌లు ఖచ్చితంగా ప్రతిబింబించలేవని చూపిస్తుంది.n 5కి పెరిగినప్పుడు, అనుకరణ ఫలితాలు గణనీయంగా మెరుగుపడతాయి మరియు FEMను చేరుకుంటాయి.n ను మరింత పెంచడం వలన కూడా ఎక్కువ గణన సమయం ఖర్చుతో మెరుగైన ఫలితాలు లభిస్తాయి.కాబట్టి, ఈ వ్యాసంలో, GMM బార్‌ను మోడలింగ్ చేయడానికి 5 నోడ్‌లు ఎంపిక చేయబడ్డాయి.
నిర్వహించిన తులనాత్మక విశ్లేషణ ఆధారంగా, HMM రాడ్ యొక్క ఖచ్చితమైన థర్మల్ పథకం అంజీర్ 6లో చూపబడింది. T1 ~ T5 అనేది స్టిక్ యొక్క ఐదు విభాగాల (సెక్షన్ 1 ~ 5) యొక్క సగటు ఉష్ణోగ్రత.P1-P5 వరుసగా రాడ్ యొక్క వివిధ ప్రాంతాల మొత్తం ఉష్ణ శక్తిని సూచిస్తుంది, ఇది తదుపరి అధ్యాయంలో వివరంగా చర్చించబడుతుంది.C1~C5 అనేది వివిధ ప్రాంతాల ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​వీటిని కింది సూత్రం ద్వారా లెక్కించవచ్చు
ఇక్కడ crod, ρrod మరియు Vrod అనేది HMM రాడ్ యొక్క నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​సాంద్రత మరియు వాల్యూమ్‌ను సూచిస్తాయి.
ఎక్సైటర్ కాయిల్ కోసం అదే పద్ధతిని ఉపయోగించి, అంజీర్ 6లోని HMM రాడ్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ నిరోధకతను ఇలా లెక్కించవచ్చు
ఇక్కడ lrod, rrod మరియు λrod వరుసగా GMM రాడ్ యొక్క పొడవు, వ్యాసార్థం మరియు ఉష్ణ వాహకతను సూచిస్తాయి.
ఈ వ్యాసంలో అధ్యయనం చేసిన రేఖాంశ వైబ్రేషన్ GMT కోసం, మిగిలిన భాగాలు మరియు అంతర్గత గాలిని ఒకే నోడ్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో రూపొందించవచ్చు.
ఈ ప్రాంతాలు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సిలిండర్‌లను కలిగి ఉన్నట్లు పరిగణించవచ్చు.స్థూపాకార భాగంలో పూర్తిగా వాహక ఉష్ణ మార్పిడి కనెక్షన్ ఫోరియర్ ఉష్ణ వాహక చట్టం ద్వారా నిర్వచించబడింది
λnhs అనేది పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత అయితే, lnhs అనేది అక్షసంబంధ పొడవు, rnhs1 మరియు rnhs2 వరుసగా ఉష్ణ బదిలీ మూలకం యొక్క బయటి మరియు లోపలి వ్యాసార్థాలు.
ఈ ప్రాంతాలకు రేడియల్ థర్మల్ రెసిస్టెన్స్‌ను లెక్కించడానికి సమీకరణం (5) ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది మూర్తి 7లో RR4-RR12 ద్వారా సూచించబడుతుంది. అదే సమయంలో, చిత్రంలో RA15 నుండి RA33 వరకు సూచించబడిన అక్షసంబంధ ఉష్ణ నిరోధకతను లెక్కించడానికి సమీకరణం (6) ఉపయోగించబడుతుంది. 7.
పై ప్రాంతం (Fig. 7లోని C7–C15తో సహా) కోసం ఒకే నోడ్ థర్మల్ సర్క్యూట్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని ఇలా నిర్ణయించవచ్చు
ఇక్కడ ρnhs, cnhs మరియు Vnhలు వరుసగా పొడవు, నిర్దిష్ట వేడి మరియు వాల్యూమ్.
GMT లోపల గాలి మరియు కేసు మరియు పర్యావరణం యొక్క ఉపరితలం మధ్య ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ బదిలీ క్రింది విధంగా ఒకే ఉష్ణ వాహక నిరోధకంతో రూపొందించబడింది:
ఇక్కడ A అనేది సంపర్క ఉపరితలం మరియు h అనేది ఉష్ణ బదిలీ గుణకం.టేబుల్ 232 థర్మల్ సిస్టమ్‌లలో ఉపయోగించే కొన్ని సాధారణ hలను జాబితా చేస్తుంది.టేబుల్ ప్రకారం.థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ RH8-RH10 మరియు RH14-RH18 యొక్క 2 ఉష్ణ బదిలీ గుణకాలు, అంజీర్‌లోని HMF మరియు పర్యావరణం మధ్య ఉష్ణప్రసరణను సూచిస్తాయి.7 25 W/(m2 K) యొక్క స్థిరమైన విలువగా తీసుకోబడుతుంది.మిగిలిన ఉష్ణ బదిలీ గుణకాలు 10 W/(m2 K)కి సమానంగా సెట్ చేయబడ్డాయి.
మూర్తి 2లో చూపిన అంతర్గత ఉష్ణ బదిలీ ప్రక్రియ ప్రకారం, TETN కన్వర్టర్ యొక్క పూర్తి నమూనా మూర్తి 7లో చూపబడింది.
అంజీర్లో చూపిన విధంగా.7, GMT లాంగిట్యూడినల్ వైబ్రేషన్ 16 నాట్‌లుగా విభజించబడింది, ఇవి ఎరుపు చుక్కలచే సూచించబడతాయి.మోడల్‌లో చిత్రీకరించబడిన ఉష్ణోగ్రత నోడ్‌లు సంబంధిత భాగాల సగటు ఉష్ణోగ్రతలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.పరిసర ఉష్ణోగ్రత T0, GMM రాడ్ ఉష్ణోగ్రత T1~T5, ఎక్సైటర్ కాయిల్ ఉష్ణోగ్రత T6, శాశ్వత మాగ్నెట్ ఉష్ణోగ్రత T7 మరియు T8, యోక్ ఉష్ణోగ్రత T9~T10, కేస్ ఉష్ణోగ్రత T11~T12 మరియు T14, ఇండోర్ ఎయిర్ ఉష్ణోగ్రత T13 మరియు అవుట్‌పుట్ రాడ్ ఉష్ణోగ్రత T15.అదనంగా, ప్రతి నోడ్ C1 ~ C15 ద్వారా భూమి యొక్క ఉష్ణ సంభావ్యతకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది వరుసగా ప్రతి ప్రాంతం యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.P1~P6 అనేది GMM రాడ్ మరియు ఎక్సైటర్ కాయిల్ యొక్క మొత్తం హీట్ అవుట్‌పుట్.అదనంగా, ప్రక్కనే ఉన్న నోడ్‌ల మధ్య ఉష్ణ బదిలీకి వాహక మరియు ఉష్ణప్రసరణ నిరోధకతను సూచించడానికి 54 థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి మునుపటి విభాగాలలో లెక్కించబడ్డాయి.టేబుల్ 3 కన్వర్టర్ పదార్థాల యొక్క వివిధ ఉష్ణ లక్షణాలను చూపుతుంది.
నమ్మకమైన థర్మల్ సిమ్యులేషన్‌లను నిర్వహించడానికి నష్టం వాల్యూమ్‌ల యొక్క ఖచ్చితమైన అంచనా మరియు వాటి పంపిణీ కీలకం.GMT ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఉష్ణ నష్టాన్ని GMM రాడ్ యొక్క అయస్కాంత నష్టం, ఎక్సైటర్ కాయిల్ యొక్క జూల్ నష్టం, యాంత్రిక నష్టం మరియు అదనపు నష్టంగా విభజించవచ్చు.ఖాతాలోకి తీసుకున్న అదనపు నష్టాలు మరియు యాంత్రిక నష్టాలు చాలా చిన్నవి మరియు నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు.
ac ఎక్సైటేషన్ కాయిల్ రెసిస్టెన్స్‌లో ఇవి ఉంటాయి: dc రెసిస్టెన్స్ Rdc మరియు స్కిన్ రెసిస్టెన్స్ రూ.
ఇక్కడ f మరియు N అనేది ఉత్తేజిత ప్రవాహం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు మలుపుల సంఖ్య.lCu మరియు rCu అనేది కాయిల్ యొక్క లోపల మరియు వెలుపలి వ్యాసార్థాలు, కాయిల్ పొడవు మరియు రాగి అయస్కాంత తీగ యొక్క వ్యాసార్థం దాని AWG (అమెరికన్ వైర్ గేజ్) సంఖ్య ద్వారా నిర్వచించబడింది.ρCu అనేది దాని కోర్ యొక్క రెసిస్టివిటీ.µCu అనేది దాని కోర్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత.
ఫీల్డ్ కాయిల్ (సోలనోయిడ్) లోపల ఉన్న వాస్తవ అయస్కాంత క్షేత్రం రాడ్ పొడవులో ఏకరీతిగా ఉండదు.HMM మరియు PM రాడ్‌ల యొక్క తక్కువ అయస్కాంత పారగమ్యత కారణంగా ఈ వ్యత్యాసం ప్రత్యేకంగా గమనించవచ్చు.కానీ ఇది రేఖాంశంగా సుష్టంగా ఉంటుంది.అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పంపిణీ నేరుగా HMM రాడ్ యొక్క అయస్కాంత నష్టాల పంపిణీని నిర్ణయిస్తుంది.అందువల్ల, నష్టాల యొక్క నిజమైన పంపిణీని ప్రతిబింబించడానికి, మూర్తి 8 లో చూపిన మూడు-విభాగ రాడ్, కొలత కోసం తీసుకోబడుతుంది.
డైనమిక్ హిస్టెరిసిస్ లూప్‌ను కొలవడం ద్వారా అయస్కాంత నష్టాన్ని పొందవచ్చు.మూర్తి 11లో చూపిన ప్రయోగాత్మక ప్లాట్‌ఫారమ్ ఆధారంగా, మూడు డైనమిక్ హిస్టెరిసిస్ లూప్‌లు కొలుస్తారు.GMM రాడ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత 50°C కంటే తక్కువ స్థిరంగా ఉండాలనే షరతుతో, ప్రోగ్రామబుల్ AC విద్యుత్ సరఫరా (క్రోమా 61512) ఫిగర్ 8లో చూపిన విధంగా, ఫీల్డ్ కాయిల్‌ను ఒక నిర్దిష్ట పరిధిలో నడుపుతుంది, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పౌనఃపున్యం పరీక్ష కరెంట్ మరియు ఫలితంగా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ సాంద్రత GIM రాడ్‌కు అనుసంధానించబడిన ఇండక్షన్ కాయిల్‌లో ప్రేరేపించబడిన వోల్టేజ్‌ను ఏకీకృతం చేయడం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది.ముడి డేటా మెమరీ లాగర్ (రోజుకు MR8875-30) నుండి డౌన్‌లోడ్ చేయబడింది మరియు అంజీర్ 9లో చూపిన కొలిచిన డైనమిక్ హిస్టెరిసిస్ లూప్‌లను పొందేందుకు MATLAB సాఫ్ట్‌వేర్‌లో ప్రాసెస్ చేయబడింది.
కొలిచిన డైనమిక్ హిస్టెరిసిస్ లూప్‌లు: (a) విభాగం 1/5: Bm = 0.044735 T, (b) విభాగం 1/5: fm = 1000 Hz, (c) విభాగం 2/4: Bm = 0.05955 T, (d ) విభాగం 2/ 4: fm = 1000 Hz, (e) విభాగం 3: Bm = 0.07228 T, (f) విభాగం 3: fm = 1000 Hz.
సాహిత్యం 37 ప్రకారం, HMM రాడ్‌ల యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు మొత్తం అయస్కాంత నష్టం Pv క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు:
ఇక్కడ ABH అనేది అయస్కాంత క్షేత్ర పౌనఃపున్యం fm వద్ద BH వక్రరేఖపై ఉన్న కొలత ప్రాంతం, ఇది ఉత్తేజిత కరెంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ fకి సమానం.
బెర్టోట్టి లాస్ సెపరేషన్ మెథడ్38 ఆధారంగా, GMM రాడ్ యొక్క యూనిట్ ద్రవ్యరాశి Pmకి అయస్కాంత నష్టాన్ని హిస్టెరిసిస్ నష్టం Ph, ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టం Pe మరియు క్రమరహిత నష్టం Pa (13) మొత్తంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
ఇంజనీరింగ్ దృక్కోణంలో38, క్రమరహిత నష్టాలు మరియు ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలను మొత్తం ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టం అని పిలిచే ఒక పదంగా కలపవచ్చు.అందువల్ల, నష్టాలను లెక్కించే సూత్రాన్ని ఈ క్రింది విధంగా సరళీకృతం చేయవచ్చు:
సమీకరణంలో.(13)~(14) ఇక్కడ Bm అనేది ఉత్తేజకరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క అయస్కాంత సాంద్రత యొక్క వ్యాప్తి.kh మరియు kc అనేది హిస్టెరిసిస్ లాస్ ఫ్యాక్టర్ మరియు టోటల్ ఎడ్డీ కరెంట్ లాస్ ఫ్యాక్టర్.