Turbulfluaj Teorio kaj Aplikoj
Difino de Turbulaj Kuroj
Laŭ la leĝo de Lenz, kiam konduktanta ŝlosilo estas ekspoziciita al ŝanĝiĝanta magneta kampo, ĝi generas emf, kiu induktas kurojn kontraŭ la ŝanĝo. Simile, kiam magnetkampo ŝanĝiĝas tra konduktanta korpo, kiel filamento aŭ bloko, ĝi kaŭzas kurojn fluadi tra la materialaj tranĉoj.
Ĉi tiuj kuroj ricevas la nomon turbulaj kuroj pro la akvaj turboletoj, kiuj estas malgrandaj turnantaj vortekoj observitaj en lakoj kaj oceanoj. Ĉi tiuj cikloj de turbulaj kuroj povas esti utilaj kaj ne dezirindaj.
Kvankam ili kaŭzas ne dezirindajn altajn varmperdojn en la materialo, kiel transforma kerno, turbulaj kuroj trovas aplikaĵojn en diversaj industraj procezoj, kiel indukta varmigo, metalurgio, soladado, frenezado ktp. Ĉi tiu artikolo traktas pri la teorio kaj aplikaĵoj de la fenomeno de turbulaj kuroj.
Perdo de Turbulaj Kuroj en Transformilo
La interna magnetkampo de la transformila kerno induktas emf, kondukante al turbulaj kuroj laŭ la leĝo de Faraday kaj Lenz. En la kernsekcio, la magnetkampo B(t) de la vindokuro i(t) generas turbulajn kurojn ieddy.
La perdoj pro turbulaj kuroj povas esti skribitaj jene :
Kie, ke = konstanto dependas de la grando kaj inverse proporcia al la rezistiveco de la materialo,
f = frekvenco de la ekscitadfonto,
Bm = maksimuma valoro de la magnetkampo kaj
τ = dikiĝo de la materialo.
La supre menciita ekvacio montras, ke la perdo de turbulaj kuroj dependas de la fludensiteco, frekvenco kaj dikiĝo de la materialo kaj inverse proporcia al la rezistiveco de la materialo.
Por redukti la perdojn de turbulaj kuroj en transformilo, la kerno estas farita el stakigita malgranda platoj nomitaj laminadoj. Ĉiu plato estas izolita por limigi la turbulajn kurojn al malgrandaj tranĉaj areoj, minimumigi ilian vojon kaj redukti perdojn.
Ĉi tio estas prezentata en la suba figuro :
Por pligrandigi la rezistivecon de la materialo, kolde rulita grane orientita, CRGO gradoa ŝtalo estas uzata kiel kerno de transformilo.
Ecoj de Turbulaj Kuroj
Ĉi tiuj estas induktitaj nur enkonduktantaj materialoj.
Ĉi tiuj estas distorditaj de defektoj, kiel krako, korozo, bordoj ktp.
Turbulaj kuroj atenuiĝas kun profundo kun plej alta intensitato prezentas je la surfaco.
Ĉi tiuj ecoj permesas al turbulaj kuroj esti uzitaj en energio, aerospaco, kaj petrokemiaj industrioj por detektado de metalaj krakoj kaj damaĝoj.
Aplikaĵoj de Turbulaj Kuroj
Magnetlevito: Ĝi estas repulsiva tipo de levito, kiu trovas aplikaĵojn en modernaj rapida Maglev trajnoj por provizi friccionliberan transporton. Ŝanĝanta magnetfluo produktita de superkondukanta magneto metita sur la moviĝanta trajno produktas turbulajn kurojn sur la stacionara konduktanta folio super kiu la trajno levitas. La turbulaj kuroj interagantas kun la magnetkampo por produkti fortojn de levito.
Hipertermia Trajto de Kancero: Varmahejtado de tisuoj per turbulaj kuroj. Turbulaj kuroj induktitaj en la konduktantaj tuboj de proksima dratejo ligita al kondensilo formi tankcircuiton, kiu estas ligita al radiofrekvencfonto.
Frenezado per Turbulaj Kuroj: Kineta energio konvertiĝas en varmon pro perdoj de turbulaj kuroj, kio trovas multajn aplikaĵojn en industrio.
Frenezado de trajnoj.
Frenezado de montrolero.
Elektra serpento aŭ forto por sia emerĝa fermado.
Indukta Varmigo: Ĉi tiu procezo elektrike varmas konduktantan korpon per induktado de turbulaj kuroj kun alta-frekvenca elektromagneto. Ĝi ĉefe estas uzata por indukta kuirejo, fornajoj por fandi metalojn, soladado, kaj brazado.
Reguleblaj Rapideckontroloj per Turbulaj Kuroj: Per helpo de retroalimenta kontrolilo oni povas atingi reguleblan rapidon per turbulaj kuroj. Ĝi trovas aplikaĵojn en metalformado, konvejeroj, plastprocesado ktp.
Metaldetektoroj: Ĝi detektas prezenton de metaloj en rokoj, tero ktp. per helpo de induktado de turbulaj kuroj en la metalo se prezentas.
Aplikaĵoj de Dataproseso: Neniodstrua testado per turbulaj kuroj estas uzata por esplori komponaĵon kaj hardeco de metalstrukturoj.
