تجزیه و تحلیل عددی اثرات میدان مغناطیسی بر روی ارتقای انتقال حرارت در سیال مغناطیسی برای یک جمع کننده خورشیدی به صورت سهمی شکل

Numerical analysis of magnetic field effects on the heat transfer enhancement in ferrofluids for a parabolic trough solar collector

چکیده

1. مقدمه

2. تعریف مسئله

2.1 ویژگی های فیزیکی مایع مغناطیسی

2.2 تحلیل انتقال گرمایی

2.3 میدان مغناطیسی و معادله های حاکم

2.4 شرایط مرزی

3. نتایج و مباحث

3.1 ارزیابی اعتبار

3.2 نتایج CFD

4. جمع بندی

چکیده

یک ظرف سهمی شکل به عنوان یک جمع کننده گرمایی خورشیدی تعریف می شود که  در یک بعد صاف است و در دو بعد دیگر به صورت یک سهمی، منحنی شکل می باشد که آینه های صاف برروی ان قرار گرفته است . ارتقای کارایی گرمایی این جمع کننده ها یکی از مهم ترین چالش های توسعه و رشد نیروگاه های توان گرمایی خورشیدی می باشد. مایعات مغناطیسی به عنوان یک مایع کاری جدید برای کاربرد های صنعتی ارائه شده اند که این موضوع به دلیل عملکرد گرمایی آن ها می باشد. در این مطالعه، یک انتقال گرمای همرفتی از مایعFe3O4-Therminol66 تحت میدان مغناطیسی (0-500G) با استفاده از دینامیک محاسبه سیالات، ارزیابی شده است. مایع مغناطیسی با کسر های حجمی مختلف ( 1تا4% ) و Therminol 66 ( به عنوان مایع اصلی)به عنوان مایعات کاری برای یک جمع کننده خورشیدی سهمی شکل، مورد استفاده قرار گرفته اند. تحلیل های عددی نخست نشان دهنده نتایج نظری می باشند و سپس یک مطالعه دقیق انجام شده است تا بتوان تاثیر  سیال مغناطیسی را بر روی پارامتر های مختلف از لوله جمع کننده، کارایی گرمایی و همچنین خروجی دمایی این جمع کننده، نشان داد. به علاوه، افزایش کسر حجمی نانوذرات در مایع اولیه و تراکم میدان مغناطیسی باعث افزایش عملکرد این جمع کننده شد.

1. مقدمه

انرژی تجدید پذیر، به عنوان مثال انرژی های بادی و خورشیدی، یکی از امید بخش ترین راه حل ها برای تولید کردن  انرژی تمیز برای آینده می باشد زیرا منابع انرژی فعلی ( مانند نفت، زغال سنگ و گازهای طبیعی)، در چند دهه آتی تمام خواهند شد. میزان مصرفانرژی در جهان به صورت پیوسته در حال افزایش می باشد و این موضوع برای تمام محقق ها و دانشمندان نگران کننده می باشد. انرژی خورشیدی به عنوان یک انرژی فراوان، می تواند به صورت گرما و یا برق تبدیل شود. این انرژی، یک منبع مفید برای کاربرد های مختلف می باشد : خشک کننده های خورشیدی، تولید آب گرم به صورت محلی و تولید برق در نیروگاه های انرژی خورشیدی. میزان تولید انرژی خورشیدی بین سال 2012 تا 2040 با افزایش سالانه 8.9% پیش بینی شده است و همین موضوع باعث می شود که این نوع از تولید انرژی، به سریع ترین و پر پیشرفت ترین نوع تولید انرژی در دهه های پیش رو تبدیل شودد.

4. جمع بندی

این مطالعه یک مطالعه عددی را مبتنی بر دینامیک محاسباتی سیالات ارائه می کند که با استفاده از نرم افزار ANSYS® FLUENT® انجام شده است که هدف ما، مطالعه کردن تاثیر مایع مغناطیسی و میدان مغناطیسی بر روی عملکرد جمع کننده های خورشیدی سهمی وار می باشد. مایع مغناطیسی Fe3O4-Therminol در این مطالعه با کسر حجمی مختلف به عنوان مایع کاری مورد استفاده قرار گرفته است و  Therminol 66 در واقع، مایع پایه می باشد. به علاوه، تحلیل هایی نیز همراه یا بدون میدان مغناطیسی انجام شده است که این میدان توسط یک سیم حامل جریان الکتریکی ایجاد شده است که در نزدیکی لوله جمع کننده قرار دارد. تاثیر میدان مغناطیسی بر روی ضریب انتقال گرمایی همرفتی، کارایی گرمایی و عملکرد جمع کننده نیز به صورت دقیق ارزیابی شده است. نتایج نشان داده است که HTC جمع کننده خورشیدی با استفاده از نانوذرات قرار گرفته در مایع پایه افزایش پیدا می کند. افزایش در کسر حجمی این نانوذرات می تواند باعث افزایش HTC هم بشود. همچنین، ارزیابی های فعلی نشان داده است که استفاده از میدان مغناطیسی باعث افزایش HTC محلی در لوله جمع کننده، دمای خروجی و کارایی گرمایی می شود. بهترین عملکرد نیز برای مایع مغناطیسی با 4% کسر حجمی به دست آمده است. در نهایت، بهترین عملکرد گرمایی – هیدرولیکی نیز برای مایع مغناطیسی با 1% کسر حجمی رخ می دهد که افت فشار جریان و ضریب اصطکاک کمترین مقادیر را برای آن دارند که این موضوع مشابه با نتایجی است که در مقالات دیگر به دست آمده است.

Abstract

A parabolic trough is defined as a type of solar thermal collector that is straight in one dimension and curved as a parabola in the other two, lined with a polished metal mirror. Enhancing the thermal efficiency of this collectors is one of the major challenges of developing and growing of parabolic trough solar thermal power plants. Ferrofluids were proposed as a novel working fluid for industrial applications, due to their thermal performances. In this study, the convective heat transfer of Fe3O4-Therminol 66 ferrofluid under magnetic field (0–500 G) is evaluated using computational fluid dynamics. The ferrofluid with different volume fraction (1–4%) and the Therminol 66 (as the base fluid) are considered as the working fluids for a parabolic trough solar collector. Numerical analysis first validated using theoretical results, and then a detailed study is conducted in order to analyze the effect of the magnetic field on different parameters. The result demonstrated that using magnetic field can increase the local heat transfer coefficient of the collector tube, thermal efficiency as well as output temperature of the collector. In addition, increasing the volume fraction of nanoparticle in the base fluid and intensity of magnetic field increased the collector performance.

1. Introduction

Renewable energy, for instance solar and wind energy, is one of the most promising solutions to produce clean energy for the future since the conventional energy sources (such as oil, coal and natural gas) will be finished in a few decades [1,2]. World energy consumption is increasing continually and this is worrisome for all researchers and scientists [3]. Solar energy, as an abundant energy source, can either be converted into heat or electricity. It is a useful source of energy for various applications: solar dryers, local hot water production, and electricity production in concentrating solar power plants [4]. Global solar energy production was predicted to reach a rate of 8.9% annually between 2012 and 2040, making it the fastest developing type of energy generation in the forthcoming decades [5].

4. Conclusion

Current study presented a numerical study based on computational fluid dynamics incorporated within ANSYS® FLUENT®, in order to study the effects of ferrofluid and magnetic field on the performance of a parabolic trough solar collector. Fe3O4-Therminol 66 ferrofluid with different volume fraction was considered as the working fluid, having the Therminol 66 as the base fluid. In addition, analyses were done with and without presence of a magnetic field which was provided by a current-carrying wire located close to the collector tube. Effect of the magnetic field on the convective heat transfer coefficient, thermal efficiency, and collector performance was investigated in detail. The results have shown that the HTC of solar collector increases by using submerged nanoparticles in the base fluid. Increasing in volume fraction of nanoparticles can increase the HTC as well. Also, current investigations have shown that using magnetic field helps to increase local HTC of the collector tube, output temperature, and thermal efficiency of the collector. The best performance was obtained for ferrofluid with 4 vol% under a magnetic field of 500 G, which proves effectiveness of both ferrofluid and magnetic field on the collector performance. Finally, the best thermo-hydraulic performance occurs for ferrofluid with 1 vol % in the case of magnetic field absence for which the flow pressure drop and friction factor have the smallest values, similar to the results obtained in the literature.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تجزیه و تحلیل عددی اثرات میدان مغناطیسی بر روی ارتقای انتقال حرارت در سیال مغناطیسی برای یک جمع کننده خورشیدی به صورت سهمی شکل

Numerical analysis of magnetic field effects on the heat transfer enhancement in ferrofluids for a parabolic trough solar collector

موتور تعدیل شده میدان مغناطیسی خطی با تکان دهنده جدا شده جهت برنامه های کورس طولانی

A New Mover Separated Linear Magnetic-Field Modulated Motor for Long Stroke Applications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

موتور تعدیل شده میدان مغناطیسی خطی با تکان دهنده جدا شده جهت برنامه های کورس طولانی

A New Mover Separated Linear Magnetic-Field Modulated Motor for Long Stroke Applications

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

یک نظریه مدولاسیون میدان Airgap عمومی برای ماشین های الکتریکی

A General Airgap Field Modulation Theory for Electrical Machines

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک نظریه مدولاسیون میدان Airgap عمومی برای ماشین های الکتریکی

A General Airgap Field Modulation Theory for Electrical Machines

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

جریان Sakiadis مایع ماکسول با توجه به میدان مغناطیسی و شرایط مرزی همرفتی

Sakiadis flow of Maxwell fluid considering magnetic field and convective boundary conditions

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.q2

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جریان Sakiadis مایع ماکسول با توجه به میدان مغناطیسی و شرایط مرزی همرفتی

Sakiadis flow of Maxwell fluid considering magnetic field and convective boundary conditions

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.q2

دستگاه چرخان دوتایی بدون جاروبک تعدیل شده میدان مغناطیسی جدید

A New Magnetic-Field-Modulated Brushless Double-Rotor Machine

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

دستگاه چرخان دوتایی بدون جاروبک تعدیل شده میدان مغناطیسی جدید

A New Magnetic-Field-Modulated Brushless Double-Rotor Machine

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دستکاری حرکت میکرو و نانوساختار با میدان مغناطیسی

Manipulation of micro- and nanostructure motion with magnetic fields

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

دستکاری حرکت میکرو و نانوساختار با میدان مغناطیسی

Manipulation of micro- and nanostructure motion with magnetic fields

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

میکرواسفرهای پکتین/TiO2 کووالانسی و دارای نانوذرات Fe3O4 برای رهایش دارو با تنظیم میدان مغناطیسی

Covalent TiO2/pectin microspheres with Fe3O4 nanoparticles for magnetic field-modulated drug delivery

Abstract

Covalent TiO2-co-pectin microspheres containing Fe3O4 nanoparticles were developed through an ultrasound-induced crosslinking/polymerization reaction between the glycidyl methacrylate from vinyl groups in TiO2 and in pectin. ζ-potentials became less negative in the nanostructured microspheres, caused by the presence of both inorganic particles in the negatively charged pectin. The nanostructured pectin microspheres showed an amoxicillin release rate slower than that of pure pectin microspheres. The proposed microspheres were found to be a sustained release system of amoxicillin in the acid medium. Furthermore, the antibiotic release may be modulated by exposition of the microspheres to a remote magnetic field. In practical terms, the nanostructured microspheres could deliver a larger proportion of their initial load to specific site of action. The cytotoxic concentrations for 50% of VERO cells (CC50), calculated as the concentration required to reduce cell viability by 50% after 72 h of incubation, for pectin-only microspheres and nanostructured pectin microspheres were 217.7 ± 6.5 and 121.5 ± 4.9 μg mL−1, respectively. The obtained CC50 values indicated acceptable cytotoxic levels for an incubation period of 72 h, showing that the pectin microspheres have a great pharmacological potential for uses in biological environments, even after the introduction of both Fe3O4 and TiO2.

1 Introduction

In the last years, smart (or intelligent) release systems (also called advanced materials) have been the target of important scientific investigations [1–5], owing to their specific properties of being sensitive to external stimuli, such as temperature, pH and magnetic field. Drug delivery systems based on nanoparticles sensitive to a remotely applied magnetic field appear on the top of the (bio)technological innovations, because the magnetic field, if used in a therapeutic level, does not affect biological tissues.

Magnetite (Fe3O4) is a type of magnetic particle that has been the target of important studies on biomedicine because of its non-toxicity, high level of accumulation in tissues, interruption of magnetization whenthemagneticfieldis removed, andbiocompatibility due to high affinity for water which allows to interact with biological species [6–8]. The combination of Fe3O4 with naturally occurring materials to produce a smart drug delivery system for use in pharmaceutical formulation is an innovative concept from a biotechnological point of view.

Pectin is an example of naturally occurring material that has received considerable attention in biomedicine [9,10]. The great advantage of using pectin in the development of micro and/or nanoparticles for drug delivery is based on its appealing properties such as biodegradability, controllable biologic activity, and flexible chains that allow the modulation of the polysaccharide to a specific shape. In this connection, pectin is an appropriate material for use in pharmaceuticalformulations [11,12]. This polysaccharide has been studied to act as a polymer biodevice for the treatment of some types of cancer that affect specific regions of the gastrointestinal tract (GI), for example, the colon. This is possible because pectin resists the drastic variations of the physiologic pH throughout GI, which assures the integrity of its polymer structure [13–15]. Although the majority of the reports on pectin-based drug delivery systems have been focused on the treatment of GI diseases. some studies have shown the use of this polysaccharide in mucosa, owing to its mucoadhesive properties [16–19]. However, the high solubility of pectin in water limits its application in a physiological medium, which can contribute to a premature release of the active principle. Chemical modification of pectin by the introduction of hydrophobic groups has been proposed to reduce its solubility. The incorporation of vinyl groups derived from glycidyl methacrylate (GMA)topolysaccharides is aprominentmodificationstrategy [20].

The focus of this work was on developing a smart biodevice based on magnetic pectin microspheres that shows a sustained release profile in a specific site in which the drug plays a role as a local therapeutic agent. The concept of such a device may be based on a tortuosity effect that sustains the release of the drug. This behavior is the result ofthe disposition of nanoparticles within the polymer device. A way of doing this is to incorporate inorganic nanoparticles to biodevice (pectin microspheres). This new material could be obtained by a pectin microsphere-nanostructuring approach using Fe3O4 as magnetic particle, and titanium (TiO2) as an inorganic crosslinker. Such architecture could show a versatile release profile. The release of the drug could be sustained for a longer time, and also controlled remotely. Furthermore, the introduction of TiO2 as a crosslinker for modified pectin could produce consistent microspheres. To obtain microspheres, a covalent approach using chemically modified TiO2 was developed. This process consisted of inserting vinyl radical onto TiO2 structure for further radical reaction with vinylated pectin.

The proposed biodevice is addressed to the treatment of Helicobacter pylori(H. pylori)-associated ulcers that affectthe mucosa of the stomach. Amoxicillin was used in the studies of release because it inhibits the growth of H. pylori. This antibiotic is effective against H. pylori in the in vitro therapy in which low doses of the drug are required over the oral administration. However, to obtain the same efficiency in the in vivo therapy, higher doses of the antibiotic are required, owing to the high rate of emptying of food (or contents) from the stomach into intestine that limits the release and absorption of a given drug. The magnetic pectin microspheres are a new architecture that shows a great potential for future tests in the treatment of gastric ulcers.

روش های جدید برای محاسبه ماتریس اندوکتانس سیم پیچ های ترانسفورماتور برای مطالعه حالت های زودگذر بسیار سریع

New Methods for Computation of the Inductance Matrix of Transformer Windings for Very Fast Transients Studies

چکیده

1- مقدمه

2. درون پنجرۀ هسته

الف. محاسبه پتانسیل برداری

ب. محاسبات اندوکتانس

3. درون پنجرۀ هسته (روش سری فوریۀ دوگانه)

الف. محاسبه پتانسیل برداری

ب. محاسبۀ اندوکتانس

4. دورن پنجرۀ هسته (روش سری فوریۀ تک گانه)

الف. محاسبۀ پتانسیل برداری

ب. محاسبۀ اندوکتانس

5. در نظر گرفتن کاهش اثر پوستی اندوکتانس های خودی

6. نمونۀ آزمایشی

7. نتیجه گیری

چکیده

برای مطالعۀ حالت های گذرای بسیار سریع در ترانسفورماتورها، محاسبۀ ماتریس اندوکتانس سیم پیچ در فرکانس های بسیار بالا (MHz)، نیاز می باشد. قواعد و فرمول های تقریب هستۀ هوایی را نمی توان برای این مقصود استفاده نمود، زیرا در فرکانس های بسیار بالا هسته همانند یک دیوارۀ عایق کنندۀ مغناطیسی رفتار کرده و بنابراین توزیع میدان مغناطیسی با آن القاگرهایی که هستۀ هوایی دارند، کاملاً متفاوت خواهد بود. این مقاله برای محاسبۀ ماتریس اندوکتانس سیم پیچ در فرکانس های بسیار بالا و با در نظر گرفتن وجود هسته، روش های تحلیلی جدیدی را ارائه می نماید. یک روش ساده، مبنی بر یکپارچه سازی توابع پتانسیل برداری، برای محاسبۀ اندوکتانس ِخارج از پنجرۀ هسته توصیف می شود. برای ناحیۀ درون پنجرۀ هسته، دو راه حل تحلیلی مختلف توسعه یافته و فرمول های اندوکتانس استخراج می گردند. عبارات نهایی ساده بوده و سریع همگرا می شوند. در مقایسه با روش المان محدود، شبیه سازی ها دقت بالاتر این تکنیک را اثبات می کنند. 

1- مقدمه

مدل جامع و پر جزئیات سیم پیچ ترانسفورماتور شامل مؤلفه های القایی، خازنی و تلفات، به طور وسیعی برای تجزیه و تحلیل حالت های گذرای سریع و بسیار سریع در ترانسفورماتورها استفاده گردیده اند [15] [1]. برای حالت های گذرای بسیار سریع، از قبیل آنهایی که توسط عملیات کلیدزنی در پست های عایق شده توسط گاز (GIS) موجب می گردند، استفاده از یک بخش در هر دور، بنابر دستیابی به شرح لازمی از مدل سیم پیچی مورد نیاز می باشد. در پیش از گذراهای بسیار سریع، از نفوذ شار به دورن هسته صرف نظر می گردد. در فرکانس های بسیار زیاد، هسته به عنوان یک مانعی برای شار عمل کرده و توزیع میدان مغناطیسی با آن القاگرهای با هستۀ هوایی کاملاً متفاوت می باشد. این امر در پنجرۀ هسته قابل ملاحظه تر است. در فرکانس های بالا پنجرۀ هسته با تحت تأثیر قرار دادن اندوکتانس های خودی و متقابل، توزیع شار مغناطیسی را شکل می دهد . هنگامی که اندوکتانس های خودی و متقابل با تقریب های هسته هوایی متداول محاسبه می شوند، خطاهای بسیار زیادی گزارش گردیده اند [17]. نتیجۀ این امر این است که، هنگامی که هسته به صورت هوایی در نظر گرفته شود، پاسخ حالت گذرای یک سیم پیچ به درستی محاسبه نمی گردد.

7. نتیجه گیری

برای محاسبه ماتریس اندوکتانس سیم پیچ در فرکانس های بسیار بالا، روش های تحلیلی جدیدی منتشر گردیدند. برای ناحیه بیرونی پنجره هسته، یک روش ساده توسعه یافته، که در آن تنها دو انتگرال خوش رفتار برای محاسبه بصورت عددی بنابر تعیین اندوکتانس ها مورد نیازمی باشد. برای ناحیه درونی پنجره هسته، فرمول های دقیق برای اندوکتانس های خودی و متقابل از حل مستقیم معادله پواسون در دو رویکرد متفاوت، مشتق گردیدند . عبارات نهایی ساده بوده و سریع همگرا می گردند. دقت فرمول های مطرح شده توسط مقایسه با تحلیل المان محدود بررسی و تأیید شده اند.

Abstract

To study very fast transients in transformers, computing the winding inductance matrix at very high frequencies (MHz) is required. The air-core approximation formulas cannot be used for this purpose because at very high frequencies the core behaves as a magnetic insulating wall and so the distribution of the magnetic field is quite different from that of air-core inductors. This paper presents new analytical methods for computing the winding inductance matrix at very high frequencies considering the presence of the core. A simple method, based on numerical integration of the vector potential functions, is described for the calculation of inductance outside the core window. For the region inside the core window, two different analytical solutions are developed and inductance formulas are extracted. The final expressions are simple and fast convergent. Comparisons with finite-element method simulations prove the high accuracy of the technique.

I. INTRODUCTION

THE DETAILED model of winding consisting of inductive, capacitive, and loss components has been used widely for the analysis of fast and very fast transients in transformers [1]–[15]. For very fast transients, such as those caused by switching operations in gas-insulated substations (GIS), using one segment per turn in order to achieve the required detail of the winding model [16] is needed. In very fast front transients, the flux penetration into core is negligible. The core acts as a flux barrier at very high frequencies and the distribution of the magnetic field is quite different from that of air-core inductors. This is more significant in the core window. At high frequencies, the core window shapes the distribution of the magnetic flux, affecting the values of self and mutual inductances. Very large errors have been reported when the self and mutual inductances are computed with the commonly used air-core approximations [17]. The consequence of this is that the transient response of a winding is not properly computed when the core is represented as air.

VII. CONCLUSION

New analytical methods have been established for computing the winding inductance matrix at very high frequencies. For the region outside the core window, a simple method has been developed wherein only two well-behaved integrals need to be evaluated numerically in order to determine the inductances. For the region inside the core window, accurate formulas for the self and mutual inductances have been derived from the direct solution of Poisson’s equation in two different approaches. The final expressions are simple and fast convergent. The accuracy of the proposed formulas has been verified by comparisons with finite-element analyses.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روش های جدید برای محاسبه ماتریس اندوکتانس سیم پیچ های ترانسفورماتور برای مطالعه حالت های زودگذر بسیار سریع

New Methods for Computation of the Inductance Matrix of Transformer Windings for Very Fast Transients Studies

اثرات پیکربندی های اسپن و کشش هادی روی توزیع میدان مغناطیسی زیر خطوط انتقال هوایی

The Effects of the Span Configurations and Conductor Sag on the Magnetic-Field Distribution under Overhead Transmission Lines

Abstract

Ground level electric and magnetic-fields from overhead power transmission lines are of increasingly important considerations in several research areas due to their impact on health and environmental issues. The paper presents a more generalized technique to calculate the magnetic-field generated by power transmission lines in three dimension coordinates. This technique has been evolved, formulated, analyzed and applied to a suggested 500-kV single circuit transmission line to evaluate the effects of line topology and terrain topography on the computed magnetic-field. The results are compared with two-dimensions technique.

1 Introduction

PRECISE analytical modeling and quantization of electric and magnetic-fields produced by overhead power transmission lines are important in several research areas [1]- [3]. Considerable research and public attention concentrated on possible health effects of extremely low frequency (ELF) electric and magnetic-fields [4-5]. An analytical calculation of the magnetic-field produced by electric power lines is produced in [6] and [7], which is suitable for flat, vertical, or delta arrangement, as well as for hexagonal lines. Also the estimation of the magnetic-field intensity at locations under and far from the two parallel transmission lines with different design arrangements is presented in [8]. The effects of conductors sag on the spatial distribution of the magnetic-field are presented in [9], in case of equal heights of the towers, equal spans between towers and the power transmission lines’ spans being always parallel to each others.

In this paper, the magnetic-field is calculated by two different techniques; 2-D straight line technique and 3-D integration technique, where the effect of the sag in the magnetic-fields calculation, and the effects of unequal span distances between the towers, unequal towers heights, and when the power transmission lines’ spans are not in straight line are investigated. The proposed three-dimension integration technique has been applied to different cases in order to justify its generalization for magnetic-field produced by actual transmission line configuration, arrangement, and terrain topography, and also has been applied to a suggested 500-kV single circuit overhead transmission line as an application case study.

دینام یا مولد موج اقیانوس: یک منبع نوسانات میدان مغناطیسی

The ocean wave dynamo: a source of magnetic field fluctuations

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

منبع نوسـانات میدان مغناطیسی به نام دینام موج اقیانوس

The ocean wave dynamo: a source of magnetic field fluctuations

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.