Küresel enerji geçişi, deniz üstü rüzgar gücünü artırmaktadır, ancak karmaşık deniz ortamları türbin güvenilirliğini zorlamaktadır. Ped monteli transformatör kontrol kabinleri (PMTCC) için ısı散发似乎被意外截断了,让我继续完成翻译:
Küresel enerji geçişi, deniz üstü rüzgar gücünü artırmaktadır, ancak karmaşık deniz ortamları türbin güvenilirliğini zorlamaktadır. Ped monteli transformatör kontrol kabinetleri (PMTCC'ler) için ısı verimsizliğinin önemi kritik seviyededir—verimsiz ısı, bileşen hasarına neden olur. PMTCC ısı verimsizliğinin optimize edilmesi, türbin verimliliğini artırır, ancak araştırmalar çoğunlukla karayolu rüzgar çiftliklerine odaklanırken, deniz üstü olanları ihmal etmektedir. Bu nedenle, güvenliği artırmak için deniz koşulları için PMTCC'ler tasarlanmalıdır. 1 PMTCC Isı Verimsizliğinin Optimizasyonu Deniz üstü PMTCC'ler için, tuz püskürtme/nem direncini artırmak üzere tamamen kapalı ısı verimsizlik cihazları eklenmelidir/optimizelenmelidir. Dönüştürücülerin yanına monte edilen ve özel arayüzler aracılığıyla bağlanan bu cihazlar, etkili soğutma döngüleri oluşturur. Cihazlardaki hava akımı: Şekil 1'e bakınız. Deniz üstü rüzgar çiftliklerindeki deniz ikliminin belirli özellikleri, büyük sıcaklık dalgalanmaları, yüksek nem ve tuz püskürtme erozyonu gibi faktörler, transformatör kontrol kabinetlerinin ısı verimsizliği performansı üzerinde daha sıkı gereksinimler getirmektedir. İçiçin hassas bir optimizasyon sağlamak için bu çalışma, ısı verimsizlik tasarımını optimize etmek için ANSYS ile MATLAB'ı yenilikçi bir şekilde birleştirerek genetik algoritmalar kullanmaktadır. ANSYS'in dahili parametrik programlama dilinin optimizasyon algoritmalarını doğrudan entegre etme yeteneklerinin sınırlılıkları nedeniyle, MATLAB bir aracı olarak benimsenmiştir. ANSYS ikincil geliştirme arayüzü aracılığıyla, ANSYS ile MATLAB arasında sorunsuz bir bağlantı sağlanmıştır. Isı verimsizliğin toplam alanı 0.36 m2 olduğu varsayılmıştır ve ısı verimsizliğin arka genişliği az ile kenar genişliği ac arasındaki ilişki şu şekilde tanımlanmıştır: Detaylı hesaplamalar ve simülasyonlar sonucunda, ısı verimsizliğin en iyi arka genişliği 0.235 m olarak belirlenmiştir, iki yan ısı verimsizlik genişliği de buna göre 1.532 m olarak ayarlanmıştır. Bu optimizasyon, ısı verimsizliğin toplam alanını korurken, ısı verimsizlik performansını da artırır. 1.2 Zorlanmış Hava Soğutma Teknolojisi Zorlanmış hava soğutma, havanın dolaşımını hızlandırmak için fanlar kullanır, hava konveksiyonu yoluyla sıcaklık farklarını genişleterek ısı verimsizliğini artırır. Güvenli bir şekilde kabinet sıcaklığını kontrol eder, ancak kanallarda sürtünme/yerel kayıplara karşı gelir. Optimizasyonlar, kanal genişliğini 100'den 120 mm'ye genişletip hidrolik çapı azaltarak, enerji kaybını minimize eder ve verimliliği artırır. Soğutulmuş yağ, alttaki borular aracılığıyla tanka geri döner, çift soğutma için kapalı bir döngü oluşturur. Dolaşım için Şekil 2'ye bakınız. Isı verimsizliğini optimize etmek için Yağ Doğal Havada Zorlanmış (ONAF) soğutma modu seçilmiştir. Fanlar, soğutma hava akımını alttan üste doğru yönlendirerek, radyatörün tüm yüzeyini etkili bir şekilde kaplamaktadır. 1.3 Ana Transformatör Kamarasında Giriş ve Çıkışın Optimizasyonu Transformatör kontrol kabinetinin güç kaybı ve giriş-çıkış arasındaki beklenen sıcaklık farkına dayanarak, termodinamiğin kullanımıyla gerekli hava akımı hesaplanır. Hava akımı formülü V şu şekildedir: Formülde: Havalandırma verimliliğinin potansiyel düşüşünü göz önünde bulundurarak, ölçülen hava akımı oranı 1.6V olarak ayarlanmıştır. Etkili giriş alanını hesaplama formülü A şöyledir: Burada v, hem girişte hem de çıkışta hava hızını temsil etmektedir. Transformatör kontrol kabinetinin güç kaybını belirleyip giriş-çıkış arasındaki beklenen sıcaklık farkını belirledikten sonra, gerekli hava akımı V, termodinamik ilkeler kullanılarak hesaplanır. Son olarak, hava akımı V'ye dayanarak giriş ve çıkışın spesifik boyutları tasarlanır: Giriş basınç kaybı ile açılış alanının ilişkisinin analizi, açılış alanının artırılmasıyla gaz basıncı kaybının etkili bir şekilde azaltılacağını ve bu da ısı verimsizlik verimliliğini artıracak olduğunu göstermektedir. Kontrol kabinetinin yapısal dayanıklılığını sağlayacak şekilde, giriş açılış alanı 0.066 m2 olarak ayarlanmıştır. Etkili havalandırma alanını artırmak için, ızgaralar ve pervane kapları birleştirilerek, toz ve yağmurun girmesini engelleyerek havalandırma geçitlerini artırmak için bir yöntem uygulanmıştır. Ana transformatör kamerasının alt kısmında, yerden yaklaşık 40 cm yukarıda ek bir hava giriş penceresi monte edilmiştir, böylece giriş alanını daha da genişletmiştir. Altta hava alınması ve üstten hava atılması prensibine dayanarak, giriş ve çıkışın yerleşimi optimize edilmiştir. Giriş, ana transformatör kamerasının alt kısmına, çıkış ise üst kısmına yerleştirilmiştir, doğal konveksiyon oluşturmuştur. Bu, sıcak havanın düzgün bir şekilde yükselmeyi ve çıkıştan atılmayı sağlayarak, soğuk hava girişten girerek etkili bir hava dolaşımını sağlamış ve ısı verimsizlik verimliliğini artırmıştır. 1.4 Kontrol Kabineti Yapısının Optimizasyonu Deniz üstü rüzgar çiftliklerindeki tuz, nem ve koruyucu maddelerin benzersiz zorluklarına çözüm sunmak için, yüksek performanslı koruma maddeleri ve gelişmiş sıkıştırma teknolojileri, kontrol kabinetinin genel korumasını artırmak için kullanılmıştır. Geliştirilmiş Isı Verimsizlik Tasarımı: Kablo Girişi ve Hava Akımı Optimizasyonu: Bu optimizasyonlar, hem termal yönetim hem de sistem güvenilirliğini artıran yapılandırılmış, iyi ayrılmış bir kablo düzeni sonuçlanmıştır. 2 Deneysel Doğrulama Isı verimsizlik tasarımının uygulanabilirliğini doğrulamak için, deniz üstü rüzgar çiftliği ortamını kapsamlı bir şekilde simüle edecek bir deneysel platform oluşturulmuştur. İki fan, deniz üstü rüzgar hızlarını ve yönlerini taklit etmek için kullanılmıştır. Deneysel ekipman, Tablo 1'de listelenmiştir. Deniz üstü rüzgar çiftliği ortamını simüle etmek için, fanların rüzgar hızını ve yönünü taklit etmesi sırasında, rüzgar hızının biriformluğu ve yön çeşitliliğine dikkat edilmelidir. Biriform rüzgar hızı, kontrol kabinetinin ısı verimsizlik performansının doğru bir şekilde değerlendirilmesi için önemlidir ve çeşitli rüzgar yönleri, deniz üstü rüzgar yön değişimlerini daha kapsamlı bir şekilde simüle edebilir. Bu nedenle, deney sırasında, fanların rüzgar hızı ve yönünün gerçek deniz üstü rüzgar çiftliği karakteristikleriyle uyumlu olmasını sağlamak için hassas bir kontrol altında tutulması gerekir. 2.2 Deneysel Sonuçlar ve Analiz Deniz üstü rüzgar çiftliği rüzgar türbin kutusu tipi transformatör kontrol kabinetinin ısı verimsizliğinin optimize edildikten sonra, kontrol kabinetinin farklı bölümlerinin optimize öncesi ve sonrası ısı verimsizlik verimliliği kaydedilmiştir, bu sonuçlar Tablo 2'de gösterilmiştir. 2.3 Sonuçlar ve Tartışma Tablo 2'deki deneysel verilere dayanarak, deniz üstü rüzgar türbin ped monteli transformatör kontrol kabinetinin ısı verimsizlik verimliliği, optimize edildikten sonra önemli bir ilerleme göstermiştir: 3 Sonuç Bu çalışma, deniz üstü rüzgar çiftliğindeki sert ortamın kontrol kabinetinin ısı verimsizliği üzerindeki etkisini analiz etmiştir. Isı aktarımı ilkelerine dayanarak, hedefe yönelik bir optimizasyon şeması önerilip deneysel olarak doğrulanmıştır. Optimize edilmiş tasarım, sadece ısı verimsizlik verimliliğini artırmakla kalmaz, iç sıcaklıkları azaltır, koruma direncini artırır ve hizmet ömrünü uzatır. Bu önlemler, deniz üstü rüzgar çiftliklerinin sürdürülebilir operasyonu için sağlam bir teknik destek sağlar.
1.1 Isı Verimsizlik Cihazlarının Eklenebilmesi
2.1 Deneysel Kurulum