Ne zaman başa çıkamayacak kadar sıcak?

0
22

Anotun SEM’i. Kredi: Heriot-Watt Üniversitesi

Ekstrem ortamları keşfetmek, güvenli bir şekilde keşfetmeye ve zaman zaman içinde çalışmasına bağlı olduğumuz mühendislik sistemlerine önemli operasyonel zorluklar getirebilir.

Uzay araştırması veya yer altı sondajı gibi yüksek değerli ve güvenlik açısından kritik uygulamalarda, ortamdaki aşırı ve bazen dinamik çalışma koşulları, kritik bileşenlerin ve alt sistemlerin ömrünü anlamayı zorlaştırabilir. Bu nedenle, doğru anlamak ve tahmin etmek için oldukça karmaşık ve bazen imkansız bir durumdur.

Bu zorlu ortamlarda güvenli, esnek ve ekonomik olarak uygulanabilir operasyonlara sahip olmak için, yüksek sıcaklıkların Elektrokimyasal Kapasitörler (EC’ler) gibi kritik cihazlar üzerindeki etkisini anlamak çok önemlidir. Bir pil ile karşılaştırıldığında, süper kapasitör, ultra kapasitör veya elektrokimyasal çift katmanlı kapasitör olarak da bilinen EC’ler, yüksek deşarj şarj akımlarına dayanabilir ve bu nedenle tepe güç taleplerine dayanmak için uygundur. Bir EC’nin yüksek sıcaklıklı bir ortamda çalıştırıldığında uzun çevrim ömrü, onu zorlu ve aşırı ortamlar için ideal hale getirir.

Ekstrem ortam sistemlerinde, bileşenlerin üreticinin önerilerinin sınırlarının ötesinde çalıştırılması yaygındır. Bu, bu tür bileşenlerin Kullanım Ömrünün Sonunu anlama ve tahmin etme yeteneğini önemli bir zorluk haline getirir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmamızda, 200 ° C’ye kadar sıcaklıklarda çalıştırılan EC’lere, özellikle de jeotermal veya petrol ve gaz aramaları için EC’lerin kuyu içi sondaj ekipmanlarının çalıştırılmasına odaklanıyoruz. Kuyu içi aletler, sondaj işlemlerinde kritik işlevleri yerine getiren ve aşırı sıcaklıklara, darbelere ve titreşimlere dayanacak şekilde tasarlanmış karmaşık elektromekanik sistemlerdir.

Aşırılıkları keşfetmek - Ne zaman başa çıkmak için çok sıcak

Bir pilin katodu. Kredi: Heriot-Watt Üniversitesi

Araştırmamızda, bir petrol ve gaz sondaj ortamında yüksek sıcaklıkta çevrildiğinde, elektrokimyasal çift katmanlı kapasitörler için diz noktası başlangıcının ötesinde bozulma eğilimlerini tahmin etmek için bir makine öğrenme algoritması kullanıyoruz. Yüksek sıcaklıkta çalıştırma EC bozulmasını hızlandırır, bu nedenle söz konusu uygulama için en kötü durum senaryosunu araştırıyoruz.

Yakın zamanda IEEE Access’te, Profesör Flynn’in Heriot-Watt Üniversitesi’ndeki Akıllı Sistemler Grubu tarafından yönetilen ve Baker Hughes, Maryland Üniversitesi ve Lloyds Register Foundation ile ortaklaşa yayınlanmıştır.

Profesör David Flynn şunları söyledi; “Bu araştırma, kritik bileşenlerin yaşam beklentisini anlama ve tahmin etme becerisinde önemli bir ilerlemeyi göstermektedir. Deneysel sonuçlarımız, kapasitansta% 30’luk bir azalma olarak tanımlanan kullanım ömrünün sonunun, çevresel sıcaklık maksimum değeri aştığında 1000 döngüde gerçekleştiğini göstermektedir. çalışma sıcaklığı% 30. Ömür döngüsü test verilerini kullanarak, hemen bulunmayan ve elde etmesi çok zor olan bir şey, ortalama kök ortalama yüzde kare hatası% 2’den az ve ortalama kalibrasyon puanı% 93 olan makine öğrenimi modeli oluşturuyoruz. % 95 güven aralığına atıfta bulunulduğunda. Modelimiz, bir dizi çalışma sıcaklığı değerinde EC bozunma oranını belirlemek için kullanılabilir “.

Yeni makine öğrenimi yöntemi, pilin sağlık durumunu doğru bir şekilde tahmin ediyor Daha fazla bilgi: Darius Roman ve diğerleri, Yüksek Sıcaklıkta Çalışan Elektrokimyasal Kapasitörler için Bir Makine Öğrenimi Bozulma Modeli, IEEE Erişimi (2021). DOI: 10.1109 / ACCESS.2021.3057959 Heriot-Watt Üniversitesi tarafından sağlanmıştır.

Alıntı: Uç noktaları keşfetmek: Ne zaman başa çıkamayacak kadar sıcak? (2021, 29 Nisan) 29 Nisan 2021 tarihinde https://techxplore.com/news/2021-04-exploring-extremes-hot.html adresinden alındı

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacına yönelik herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölümü çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz