Transitio globalis energiae impellit vim venti maritimam, tamen ambientes marini complexi provocationem ponunt ad fidem turbinarum. Dissipatio caloris armarii controlatoris transformatoris in pariete (PMTCCs) est critica—calor non dissipatus causat damnum componentium. Optimizatio dissipandae PMTCC caloris meliorat efficaciam turbine, sed studia maxime in agris venti terrestribus foci ponunt, neglegentes eos maritimos. Itaque, designa PMTCCs pro conditionibus maritimis ad augmentandum praesidium.
1 Optima dissipatio caloris PMTCC
1.1 Additio dispositivorum dissipandae caloris
Pro PMTCCs maritimis, addere/optimizare dispositiva dissipandae caloris perfecte clausa ut resistatur salino/nebulis. Instalata iuxta transformatores, coniuncta per interfaces speciales, efficiunt circuitos refrigerantes. Fluctus aeris in dispositivis: vide Fig. 1.
Propter specificitates climatis maritimae in agris venti maritimis, sicut fluctuationes magnae temperaturarum, humiditas alta, et corrosio salina, exiguntur requirementa severiora ad performance dissipandi caloris armarii controlatoris transformatoris. Ad optimationem accuratam designi radiatori, hoc studium innovanter ANSYS cum MATLAB combinat, usura algorithmos geneticos ad optimizando parametra latitudinis radiatoris.
Owing to the limitations of ANSYS' built-in parametric programming language in directly integrating optimization algorithms, MATLAB is adopted as an intermediary. Through the development of an ANSYS secondary development interface, a seamless connection between ANSYS and MATLAB is realized. It is assumed that the total area of the heat sink is 0.36 m², and the relationship between the back width az and the side edge width ac of the heat sink is defined as:
Per calculos et simulationes detailatos, determinatur latitudo dorsalis optimalis radiatoris esse 0.235 m, cum latitudinibus duorum laterum radiatorum ad 1.532 m adjustantur. Haec optimizatio non solum mantinet aream totalem radiatoris, sed etiam augmentat eius performance dissipandae caloris.
1.2 Technologia refrigerationis aerea forzata
Refrigeratio aerea forzata ventilatores utitur ad accelerando circulationem aeris, expandendo differentias thermicas per convectionem aeris ad meliorandam dissipandam caloris. Controllat temperaturam armarii securiter, sed obicitur frictiones/losses localis in ductibus. Optimisationes includunt expansionem latitudinis ductus ab 100 ad 120 mm et reductionem diametri hydraulici, minuendo loss energiam et meliorando efficientiam. Oleum refrigeratum revertitur ad tank per tubos inferioris, formans circuitum clausum pro refractione duali. Vide Figura 2 pro circulatione.
Ad optimizandum dissipandam caloris, modus refrigerationis naturalis olei aerea forzata (ONAF) selectus est. Ventilatores agunt fluxum aeris ut faciant aerem refrigerativum fluere ab imo ad summum, effecte tegens totam superficiem radiatoris.
1.3 Optima introitus et exitus in camera principali transformatoris
Ex dissipatione potentiae armarii controlatoris transformatoris et differentia thermica expectata inter introitum et exitum, calculatur fluxus aeris necessarius per thermodynamicas. Formula pro fluxu aeris V est:
In formula:
Dato potentiali declinationi efficientiae ventilationis, mensuratur fluxus aeris ad 1.6V. Formula pro calculando area introitus effective A est:
Ubi v representat velocitatem aeris tam in introitu quam in exitu. Post clarificationem dissipationis potentiae armarii controlatoris transformatoris et determinationem differentiae thermicae expectatae inter introitum et exitum, calculatur fluxus aeris necessarius V per principia thermodynamica. Denique, dimensiones specificae introitus et exitus designantur ex fluxu aeris V:
Analyse correlationis inter loss pressionis introitus et area aperturae revelat quod incrementum areae aperturae potest efficaciter reducere loss pressionis gasei, ita augmentando efficientiam dissipandae caloris. Sub praemissa securitatis fortitudinis structurae armarii, area aperturae introitus ad 0.066 m² constituitur. Ad augendam aream ventilationis effective, methodus combinans grilles et opercula louver adoptatur ad incrementando vias ventilationis simul prohibendo intrusionem pulveris et pluviae. In parte inferiore camarae principalis transformatoris, fenestra introitus aeris additionalis instauratur circa 40 cm supra terram ad ulterius expandendum aream introitus.
Ex principio introitus aeris de imo et exitus de summo, layout introitus et exitus optimatur. Introitus locatur in parte inferiore camarae principalis transformatoris, et exitus in parte superior, formans convectionem naturalem. Hoc permittit aerem calorem ascenderet leniter et exire per exitus, dum aer frigidus intrat per introitus, creans circulationem aeris effectivam ad meliorandam dissipandam caloris.
1.4 Optima structura armarii controlatoris
Ad occurrentia unica salis, humectatis, et substantiarum corrosivorum in agris venti maritimis, materiales anti-corrosivi alti performance et technologias sigillandi progressivas adhibentur ad augmentandum protectionem totalem armarii controlatoris.
Design dissipandae caloris augmentatum:
Ingressus cable et optimatio fluxus aeris:
Hae optimisationes resultant in dispositione cavi structurata et distincta, quae augmentat tam managementem thermalis quam reliablem systematis.
2 Verificatio experimentalis
2.1 Setup experimentalis
Ad validandum feabilitatem designi dissipandae caloris, platforma experimentalis constructa est ad simulate complete environmentem agrorum venti maritimi. Duo ventilatores adhibiti sunt ad replicando velocitates et directiones venti maritimi. Equipmenta experimentalia enumeratur in Tabula 1.
Ad simulating environmentem agrorum venti maritimi, quando ventilatores utuntur ad imitando velocitates et directiones venti, oportet attendere ad uniformitatem velocitatis venti et diversitatem directionum. Uniformitas velocitatis venti est crucialis ad accurate evaluandum performance dissipandae caloris armarii controlatoris, et diversitas directionum venti potest simulare comprehensius mutationes directionum venti maritimi. Itaque, in experimento, ventilatores necesse est precise controllari ut velocitas et directio venti concordent cum characteribus actualibus agrorum venti maritimi.
2.2 Resultata et analysis experimentalis
Post optimisationem dissipandae caloris armarii controlatoris transformatoris in pariete agrorum venti maritimi, recordata est efficientia dissipandae caloris differentium partium armarii controlatoris ante et post optimisationem, ut demonstratur in Tabula 2.
2.3 Resultata et discussio
Ex datis experimentalibus in Tabula 2, efficientia dissipandae caloris armarii controlatoris transformatoris in pariete agrorum venti maritimi ostendit significativa improvementa post optimisationem:
3 Conclusio
Hoc studium analysavit impactum durarum conditionum agrorum venti maritimi in dissipandam caloris armarii controlatoris. Guided by heat transfer principles, a targeted optimization scheme was proposed and validated experimentally. The optimized design not only improves heat dissipation efficiency and reduces internal temperatures but also enhances corrosion resistance and extends service life. These measures provide robust technical support for the sustainable operation of offshore wind farms.