كيف يقاوم المحول في غواصة في أعماق البحار الضغط العالي والتآكل؟
في الـ 11 ، {1}} متر من خندق ماريانا في المحيط الهادئ ، يصل ضغط مياه البحر إلى 1130 جوًا ، وهو ما يعادل اثنين من الأفيال الأفريقية المضغوطة على غطاء الظفر. وفي هذه اللحظة ، فإن نوعًا معينًا من محول غواصات الأبحاث العميق هو 97.3 ٪ من عملية التحويل المستقرة - خلف هذا ، هي علم مادي وديناميات السوائل لحد اللعبة.
درع Ititanium: ضد ضغط عشرة آلاف جنيه
تتكون قذيفة محول Sea Deep-Sea من سبيكة Ti -6 al -4 v eli titanium ، التي تصل قوتها الانضغوية إلى 1200mpa ، وهي 2.4 مرة من الصلب العادي. تجعل عملية التزوير الدقيقة سماكة القشرة فقط 12 مم ، ومع ذلك يمكنها تحمل ضغط عمق 1500 متر. أكثر إبداعًا هو بنية قرص العسل البايوني ، وهي وحدة الدعم السداسية تزيد من صلابة الانحناء الكلية إلى 3.8 مرات من الهيكل التقليدي.
جوهر الحديد النانوي في النواة الداخلية هو معجزة كهرومغناطيسية. إن بنية الحبوب بقطر 1 0 تقلل من فقدان التباطؤ إلى 1/5 من ورقة الصلب السيليكون التقليدية. تشكل تقنية ضخ راتنجات الايبوكسي ختمًا على المستوى الجزيئي ، والذي لا يزال يحافظ على مسامية أقل من 0.01 ٪ من ضغط 200 ميجا باسكال ، مما يضمن أن قوة العزل أعلى دائمًا من 45kV/مم.
II. الجزيئي المضاد للتآكل: ضد تآكل رذاذ الملح
يبني نظام حماية الطبقة متعددة الطبقات دفاعًا كيميائيًا. تعتمد الركيزة على Hastelloy C -276 ، الذي يصل محتوى الموليبدينوم الذي يصل إلى 16 ٪ لتشكيل فيلم أكسيد ذاتي الشفاء. استقر أكسيد البلازما السطحي التي استقرت أكسيد yttrium أكسيد الزركونيوم ، في البيئة المسببة للتآكل لـ ph 2-12 ، لا يتجاوز معدل التآكل السنوي 0. 001mm. نظام مكافحة التآكل النشط من خلال الحماية الكاثودية الدقيقة ، يتم التحكم في الإمكانات المعدنية بدقة في {9}}. 85v إلى -1. 05v منطقة أمان.
تقنية الختم الديناميكية هي المفتاح لمنع التسرب. يستخدم جهاز الختم الدوار السائل المغناطيسي السائل المغناطيسي النانوي لتكوين جدار ختم سائل في الفجوة بين البطانات ، وهو مقاوم لتقلبات الضغط حتى 200 ميجا باسكال/ثانية. مصنوعة من الأختام الثلاثية O -Ring من المواد المركبة Viton - PTFE ، والتي تحافظ على مرونة 90 ٪ حتى في درجة حرارة منخفضة 4 درجات. تم تصميم نظام الختم أيضًا لمنع التسرب من خلال الحماية الكاثودية الدقيقة.
ثالثًا
نظام تبريد المواد تغيير الطور هو ثورة في الإدارة الحرارية. يمتص المبرد القناة الدقيقة المليئة بالدوديكان الحرارة من خلال تغيير طور الغاز السائل ، بقيمة حرارة كامنة تبلغ 256 كيلو جول/كغ. تراقب شبكة قياس درجة حرارة الألياف المرجعية الموزعة النقاط الساخنة مع الدقة {5}}.
تُظهر البيانات المقاسة لنوع معين من 10 ، 000-} المأهولة المأهولة من فئة متر أن الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة في محوله هو 38 ألف فقط بعد 72 ساعة من التشغيل المستمر ، وهو أقل بنسبة 62 ٪ من التصميم التقليدي. والأكثر إثارة هو قدرة الإعادة الذاتية - عند اكتشاف تدهور العزل المحلي ، تطلق تقنية microcapsule تلقائيًا وكيل الإصلاح ، بحيث يتم استرداد عامل الخسارة العازلة إلى القيمة الأولية لأكثر من 95 ٪.
وكالة اليابان لعلوم العلوم والتكنولوجيا البحرية "Deep Sea 6500" ، سجل محولها رقما قياسيا من 10 سنوات متتالية من التشغيل الخالي من المتاعب. عندما نحدق في الصور التي تم إرجاعها بواسطة تحقيقات أعماق البحار ، فإن الضوء الذي يضيء الهاوية هو في الواقع معجزة صناعية منسوجة من قبل البشر مع التكنولوجيا النانوية والمواد الذكية والحوسبة الكمومية. مع وجود مواد عزل مركبة للجرافين وإنجازات محول التوصيل الفائقة ، فإن مستقبل نظام الطاقة البحري العميق أو سوف يدرك "الخصائص الأكثر ثباتًا" غير بديهية - هذا إلى أعماق البحار إلى الطاقة ، يتم تجسيد المحول في "فرسان البحر العميق" الأكثر ولاء.