شبیه سازی ترمزهای جریان گردابی
هفته گذشته دیدید که چگونه می توانید گرم شدن دیسک های ترمز خودرو را شبیه سازی کنید . این من را به یاد نوع دیگری از ترمز انداخت – ترمز جریان گردابی (همچنین به عنوان ترمز مغناطیسی شناخته می شود). در حالی که مدل دیگر مطالعه ای در انتقال حرارت بود، ترمزهای جریان گردابی با الکترومغناطیسی سروکار دارند.
ساختار پایه ترمزهای جریان گردابی
ترمزهای جریان گردابی اساساً از یک دیسک چرخان (ساخته شده از مواد رسانا) و یک آهنربای دائمی تشکیل شده اند.
همانطور که دیسک در میدان مغناطیسی ثابت تولید شده توسط آهنربای دائمی می چرخد، خواص رسانایی آن باعث ایجاد جریان های گردابی می شود. نیروهای لورنتس از این جریان ها به نوبه خود باعث کاهش سرعت دیسک می شوند. رایج ترین مناطق کاربرد ترمزهای مغناطیسی قطار، ترن هوایی و هواپیما هستند. بعید نیست که ترمزهای جریان گردابی در نهایت در خودروها نیز یافت شوند .
شاید در مورد ترمزهای الکترومغناطیسی نیز شنیده باشید که از نظر طراحی شبیه به هم هستند، با این تفاوت که به جای آهنربای دائمی دارای سیم پیچ آهنی هستند.
مدل سازی ترمزهای جریان گردابی
فرض کنید در حال طراحی یک ترمز جریان گردابی هستید و می خواهید بدانید که آهنربای دائمی چقدر باید باشد تا گشتاور کافی برای کاهش سرعت وسیله نقلیه (قطار، ترن هوایی، ماشین…) در زمان فراهم شود. در این مورد ما فرض می کنیم که توزیع جریان القایی با دیسک چرخان حرکت نمی کند. در جایی که آهنربا قرار دارد می ماند.
توجه داشته باشید که عبارت چگالی جریان لورنتس القایی معمولاً هنگام مدلسازی الکترومغناطیسی در جایی که منابع مغناطیسی متحرک وجود دارد یا دامنه متحرک محدوده محدودی در جهت حرکت دارد یا در این جهت تغییر میکند، منجر به سردرگمی میشود. این نوع منابع متحرک شار مغناطیسی تولید می کنند که نمی توان آن را در اصطلاح لورنتس گنجاند. برای روشن بودن، در مورد ما توزیع جریان القایی ثابت است و با دیسک حرکت نمی کند.
بیایید فرض کنیم یک دیسک مسی دارید که ضخامت آن 1 سانتی متر است، شعاع آن 10 سانتی متر است و با سرعت زاویه ای اولیه 1000 دور در دقیقه حرکت می کند. آهنربای دائمی 1 T از طریق یک یوغ آهنی متصل می شود و یک شکاف هوای 1.5 سانتی متری وجود دارد که دیسک می تواند بچرخد. با استفاده از COMSOL Multiphysics و ماژول AC/DC ، می توانید بفهمید که سیستم ترمز شما چقدر گشتاور خواهد داشت. نکته قابل توجه این است که می توانید چرخش دستگاه را بدون داشتن مش متحرک در نظر بگیرید. مدل ترمز مغناطیسی یک معادله دینامیکی (که چرخش دیسک را مشخص میکند) با روش اجزای محدود (که گشتاور را مشخص میکند) جفت میکند. این به شما امکان می دهد کل زمان برای ترمز کامل سیستم را محاسبه کنید.
![]() | ![]() |
مدل سه بعدی که چگالی و جهت جریان گردابی القایی را در t=0 ثانیه نشان می دهد. | مدل سه بعدی که چگالی و جهت جریان گردابی القایی را در t=25 ثانیه نشان می دهد. |
شما همچنین می توانید تکامل زمانی سرعت زاویه ای، گشتاور ترمز و توان تلف شده را در سیستم ترمز مغناطیسی خود ترسیم کنید:
![]() | ![]() | ![]() |
تکامل زمانی سرعت زاویه ای | تکامل زمانی گشتاور ترمز. | تکامل زمانی قدرت تلف شده |
بیشتر خواندن
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید