ট্রান্সফরমার সিমুলেশন বিশ্লেষণ: সসীম উপাদান টুল ব্যবহার করে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াসমূহ, চ্যালেঞ্জ এবং সেরা অনুশাসন

1 পরিচিতি

যেকোনো সসীম উপাদান বিশ্লেষণ সফটওয়্যার (যেমন COMSOL, Infolytica, বা Ansys) ব্যবহার করে ট্রান্সফরমারের সিমুলেশন বিশ্লেষণ করা হোক না কেন—যেমন বিদ্যুৎ ক্ষেত্র, চৌম্বক ক্ষেত্র, প্রবাহ ক্ষেত্র, যান্ত্রিক ক্ষেত্র, বা ধ্বনি ক্ষেত্রের উপর ফোকাস করা হোক—প্রক্রিয়াগুলির মূল প্রক্রিয়াগুলি প্রায় একই। প্রতিটি প্রক্রিয়ার গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলির প্রকৃত বোঝাই হল সিমুলেশন বিশ্লেষণের সফলতা এবং চূড়ান্ত ফলাফলের নির্ভরযোগ্যতার ভিত্তি।

2 মৌলিক সিমুলেশন প্রক্রিয়া

একটি বৈজ্ঞানিক এবং সম্পূর্ণ ট্রান্সফরমার সিমুলেশন প্রক্রিয়া সাতটি প্রধান ধাপ অন্তর্ভুক্ত করে:

3 জটিলতার বোঝাই

ট্রান্সফরমার একটি স্থির বৈদ্যুতিক ডিভাইস, এবং এই দৃষ্টিকোণ থেকে, এর সম্পর্কিত সিমুলেশন কাজটি আপেক্ষিকভাবে সহজ, কারণ ঘূর্ণন উপাদানগুলির উপস্থিতি বেশিরভাগ সিমুলেশনের জটিলতা বেশি করে তুলতে পারে। দুর্ভাগ্যবশত, ট্রান্সফরমার একটি অ-রৈখিক, সময়-পরিবর্তনশীল ইলেকট্রোমেকানিক্যাল ডিভাইস যা বেশ কিছু পদার্থ ক্ষেত্রের শক্ত সংযোজন রয়েছে, যা প্রায়ই ট্রান্সফরমার সিমুলেশনকে অনেক বেশি জটিল এবং প্রায় অসমাধানযোগ্য করে তোলে।

উদাহরণস্বরূপ, তরল বিশ্লেষণ ভিত্তিক ট্রান্সফরমারের তাপমাত্রা ক্ষেত্রের সিমুলেশন প্রায়ই সঠিক এবং নির্ভরযোগ্য ফলাফল উৎপাদন করতে ব্যর্থ হয়। একটি কারণ হল তরল গতিবিজ্ঞানের মৌলিক তত্ত্ব নিজেই অত্যন্ত জটিল এবং এখনও একটি একীভূত এবং স্থিতিশীল তত্ত্ব গঠন করেনি। অন্যদিকে, ট্রান্সফরমারের তাপমাত্রা ক্ষেত্রের সিমুলেশন "চৌম্বক ক্ষেত্র - তাপ স্থানান্তর ক্ষেত্র - তরল ক্ষেত্র" এর তিনটি ক্ষেত্রের দ্বিদিকগামী শক্ত সংযোজন প্রয়োজন। এমন একটি বড় ট্রান্সফরমার মডেলের জন্য, একটি একক প্রবাহ ক্ষেত্র সমাধান করা প্রায়ই চ্যালেঞ্জিং, তিনটি ক্ষেত্রের অত্যন্ত শক্ত সংযোজন সমাধান করা আরও বেশি চ্যালেঞ্জিং।

ট্রান্সফরমার সিমুলেশনের গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রগুলিতে প্রগতি অর্জন করতে, সিমুলেশন ইঞ্জিনিয়ারদের একদিকে ট্রান্সফরমার-সম্পর্কিত তত্ত্ব, ডিজাইন, নির্মাণ এবং পরীক্ষা জ্ঞানে গভীর বোঝাই থাকা দরকার, এবং অন্যদিকে, সিমুলেশন সফটওয়্যার পরিচালনায় উচ্চ দক্ষতা থাকা এবং তার প্রকৃত কার্যক্রমের বোঝাই থাকা দরকার।

4 প্রক্রিয়ার গুরুত্বপূর্ণ বিষয়
4.1 সমস্যা বিশ্লেষণ

জ্যামিতিক মডেলিং আগে সিমুলেশন সমস্যার একটি প্রাথমিক বিশ্লেষণ প্রয়োজন, যাতে একটি যথাযথ জ্যামিতিক মডেল এবং সঠিক পদার্থ ক্ষেত্র নির্বাচন করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, সিমুলেশন সমস্যাটি একটি একক পদার্থ ক্ষেত্রের উপর ফোকাস করছে না কি শক্ত সংযোজন পদার্থ ক্ষেত্রের উপর?

4.2 জ্যামিতিক মডেলিং

জ্যামিতিক মডেলিংয়ের সম্পূর্ণতা সিমুলেশনের দক্ষতা এবং অগ্রগতি নির্ধারণ করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একটি সরলীকৃত জ্যামিতিক মডেল প্রতিষ্ঠা করা প্রয়োজন। তবে, যদি জ্যামিতিক মডেল অতিরিক্ত সরলীকৃত হয়, তাহলে সিমুলেশন ফলাফল অনুপযোগী হবে এবং ডিজাইন কাজে পরিচালনা করতে পারবে না। স্পষ্টতই, জ্যামিতিক মডেল কিভাবে সরলীকৃত করা হবে তা নির্ধারণ করতে সমাধান করা সমস্যার গভীর বোঝাই প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, 2D জ্যামিতিক মডেল যথেষ্ট হবে কি? 3D জ্যামিতিক মডেল তৈরি করা প্রয়োজন কি? এমনকি 3D মডেল তৈরি করার সময়ও, কোন বিস্তারিতগুলি বাদ দেওয়া যায় এবং কোনগুলি রাখা প্রয়োজন?

4.3 পদার্থ বরাদ্দ

একটি পদার্থে দশকান পদার্থিক পরামিতি থাকতে পারে, কিন্তু একটি নির্দিষ্ট সমস্যার সমাধানের জন্য শুধুমাত্র কয়েকটি প্রয়োজন হয়।

নির্দিষ্ট পদার্থ পরামিতি বরাদ্দ করার সময়, তাদের মান সঠিক হতে হবে; অন্যথায়, সিমুলেশন ফলাফলে অপরিগ্রহ্য বিচ্যুতি আনা যায়।

কিছু পদার্থ পরামিতি অন্য পরামিতিগুলির সাথে পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ট্রান্সফরমার তরল-তাপ সিমুলেশনে, ট্রান্সফরমার তেলের ঘনত্ব, বিশেষ তাপ ধারণ ক্ষমতা এবং তাপ পরিবহন পরিবর্তিত হয় তাপমাত্রার সাথে, এবং এই সম্পর্কগুলি সম্পর্কে সম্পর্কে সাপেক্ষ সঠিক ফাংশন দিয়ে বর্ণনা করা প্রয়োজন।

4.4 পদার্থ ক্ষেত্র সেটআপ

নির্বাচিত পদার্থ ক্ষেত্রের জন্য, সমস্যার শাসন করা পদার্থ সমীকরণ, উদ্দীপনার প্রকাশ, আদি শর্ত, সীমা শর্ত এবং সীমাবদ্ধতা শর্ত সংজ্ঞায়িত করা প্রয়োজন।

4.5 মেশ উৎপাদন

মেশ উৎপাদন জ্যামিতিক মডেলিংয়ের পর প্রায় কোর ধাপ। তাত্ত্বিকভাবে, সূক্ষ্ম মেশগুলি সঠিক ফলাফল দেয়। তবে, অতিরিক্ত সূক্ষ্ম মেশ প্রায়শই প্রায় অসম্ভব, কারণ তারা সমাধানের সময় বেশি বাড়ায়।

মেশ উৎপাদনের মৌলিক নীতি হল সঠিকভাবে সরু এবং সূক্ষ্ম মেশ সংযোজন: যেখানে প্রয়োজন সেখানে সূক্ষ্ম করা এবং যেখানে সম্ভব সেখানে সরু করা।

হাতে মেশ উৎপাদন অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং এবং সিমুলেশন ইঞ্জিনিয়ারদের সমাধান করা সমস্যার গভীর বোঝাই থাকা প্রয়োজন।

ভাগ্যক্রমে, কিছু সফটওয়্যার পদার্থ-ভিত্তিক স্বয়ংক্রিয় মেশ উৎপাদন ফাংশন প্রদান করে, যা প্রায়ই মেশ উৎপাদন প্রক্রিয়াকে সরল করে। উদাহরণস্বরূপ, COMSOL-এর বিদ্যুৎ ক্ষেত্র সিমুলেশন মডিউলের স্বয়ংক্রিয় মেশ উৎপাদন ফাংশন অত্যন্ত শক্তিশালী, যা অন্য সফটওয়্যারের তুলনায় প্রায় 40 গুণ দ্রুত বড় ট্রান্সফরমার মুখ্য আইসোলেশন মডেলের মেশ উৎপাদন করতে পারে।

দুর্ভাগ্যবশত, সফটওয়্যারের বিল্ট-ইন স্বয়ংক্রিয় মেশ উৎপাদন ফাংশন কিছু সমস্যার সমাধানে অপর্যাপ্ত, কারণ সাধারণ সফটওয়্যার মেশ সূক্ষ্মতা প্রয়োজনীয় এলাকা শনাক্ত করতে পারে না—যেমন প্রবাহ ক্ষেত্র সিমুলেশনে।

4.6 মডেল সমাধান

সিমুলেশন সমাধানের মূল হল বড় ডিসক্রিট সমীকরণ সিস্টেম সমাধান করা। এর জন্য সিমুলেশন ইঞ্জিনিয়ারদের সম্পর্কিত গণিতের জ্ঞান, যেমন ম্যাট্রিক্স তত্ত্ব এবং নিউটন আইটারেশন পদ্ধতি, প্রয়োজন।

কিছু সফটওয়্যার সলভার সমস্যার উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে কনফিগার করা হয়, যাতে ইঞ্জিনিয়ারের অতিরিক্ত হস্তক্ষেপ প্রয়োজন না হয়। তবে, মেশ উৎপাদনের মতো, এটি সর্বজনীনভাবে প্রযোজ্য নয়। উন্নত এবং জটিল সমস্যার সমাধানের জন্য ইঞ্জিনিয়ারদের স্বতন্ত্রভাবে সেটিং করা প্রয়োজন, যাতে দ্রুত সংকোচন এবং সঠিক ফলাফল নিশ্চিত করা যায়।

4.7 ফলাফল পোস্ট-প্রসেসিং

সিমুলেশন ফলাফল স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করার জন্য, প্রাপ্ত ডাটা যথাযথ পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন, যেমন বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের কন্টুর প্লট, তাপমাত্রা ক্ষেত্রের কন্টুর প্লট, বা প্রবাহ ক্ষেত্রের কন্টুর প্লট উৎপাদন করা।

তাছাড়া, কিছু পোস্ট-প্রসেসিং ধাপ ইঞ্জিনিয়ারদের পেশাদার জ্ঞান প্রয়োগ করতে হয়। উদাহরণস্বরূপ, বেশিরভাগ বিদ্যুৎ ক্ষেত্র সিমুলেশন সফটওয়্যার প্রতিটি বিন্দুতে বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের তীব্রতার মাত্রা স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করতে পারে, কিন্তু আইসোলেশন মার্জিনের যৌক্তিকতা নির্ধারণ করতে এই ডাটার পরিসংখ্যান বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন, যাতে ক্রমবর্ধমান ক্ষেত্রের ভিত্তিতে আইসোলেশন মার্জিন কার্ভ উৎপাদন করা যায়।