Comment un transformateur dans un sous-marin en haute hauteère résiste-t-il à la haute pression et à la corrosion?
Dans l'abîme de 11, 000- de la tranchée de Mariana dans l'océan Pacifique, la pression de l'eau de mer atteint 1 1330 atmosphères, ce qui équivaut à deux éléphants africains pressés sur le chapeau de ongle. Et en ce moment, un certain type de transformateur de sous-marin de recherche en haute hauteère est un fonctionnement stable de 97,3% de l'efficacité de conversion - derrière cela, est une science matérielle et une dynamique fluide de la limite du jeu.
I.Titanium Armor: contre la pression de dix mille livres
La coquille du transformateur en haute hauteère est faite de ti -6 al -4 v Eli Titanium Alloy, dont la résistance à la compression atteint 1200MPA, qui est 2,4 fois en acier ordinaire. Le processus de forgeage de précision fait l'épaisseur de la coquille de 12 mm, mais il peut résister à une pression de profondeur de 1500 mètres. Plus ingénieuse est la structure en nid d'abeille bionique, l'unité de soutien hexagonal augmente la rigidité globale de flexion à 3,8 fois de la structure traditionnelle.
Le noyau nanocristallin en fer du noyau interne est un miracle électromagnétique. La structure des grains d'un diamètre de seulement 1 0 nanomètres réduit la perte d'hystérésis à 1/5 de la feuille d'acier en silicium conventionnelle. La technologie de perfusion sous vide en résine époxy forme un étanchéité au niveau moléculaire, qui maintient toujours une porosité inférieure à 0,01% sous une pression de 200 MPa, garantissant que la résistance à l'isolation est toujours supérieure à 45 kV / mm.
II. anti-corrosion au niveau moléculaire: contre l'érosion du spray salin
Le système de protection multicouche renforce une défense chimique. Le substrat adopte Hastelloy C -276, dont la teneur en molybdène atteint 16% pour former un film d'oxyde d'auto-cicatrisation. Le plasma de surface a pulvérisé le revêtement d'oxyde de zirconium stabilisé en oxyde d'yttrium, dans l'environnement corrosif de pH 2-12, le taux de corrosion annuel ne dépasse pas 0. 001 mm. Système anti-corrosion actif à travers la protection cathodique micro-courante, le potentiel métallique est précisément contrôlé dans la zone de sécurité {9 {9}.
La technologie d'étanchéité dynamique est la clé pour éviter les fuites. Le dispositif d'étanchéité rotatif du fluide magnétique utilise du liquide ferromagnétique nanométrique pour former une paroi d'étanchéité liquide dans l'espace entre les bagues, ce qui est résistant aux fluctuations de pression jusqu'à 200 MPa / s. Les joints tables triple joints sont en matériau composite Viton - PTFE, qui maintient une résilience de 90% même à basse température de 4 degrés. Le système d'étanchéité est également conçu pour empêcher les fuites par la protection cathodique microcourante.
III.Intelligent Contrôle de la température: pour résoudre le dilemme énergétique
Le système de refroidissement du matériau de phase à changement est une révolution de la gestion thermique. Le radiateur micro-canal rempli de dodécane absorbe la chaleur par le changement de phase de gaz liquide, avec une valeur de chaleur latente de 256 kJ / kg. Le réseau de mesure de température à fibre optique distribué surveille les points chauds avec 0.
Les données mesurées d'un certain type de 10, 000-} de la classe de mètre submersible, montrent que la hausse de température maximale de son transformateur n'est que de 38k après 72 heures de fonctionnement continu, ce qui est 62% inférieur à la conception traditionnelle. Plus étonnant est la capacité d'auto-réparation - lorsque la détection de la dégradation de l'isolation locale, la technologie des microcapsule libère automatiquement l'agent de réparation, de sorte que la récupération du facteur de perte diélectrique à la valeur initiale de plus de 95%.
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology's "Deep Sea 6500", son transformateur a établi un record de 10 années consécutives de fonctionnement sans problème. Lorsque nous regardons les images renvoyées par ces sondes en haute mer, la lumière qui illumine l'abîme est en fait un miracle industriel tissé par des êtres humains avec une nanotechnologie, des matériaux intelligents et l'informatique quantique. Avec des matériaux d'isolation composite de graphène et des percées de transformateur supraconductrices, l'avenir du système de puissance des sources profondes ou réalisera que "plus les caractéristiques contre-intuites plus stables" - ce qui est profonde, le transformateur est incarné dans les "chevaliers les plus fidèles de la mer profonde".