Энергофлекс что это: Что такое Энергофлекс и для чего он нужен?

виды, применение и преимущества перед конкурентами.

Промышленный выпуск теплоизоляции торговой марки Energoflex начался в 1999 году. Сегодня этот вид изоляции стал достаточно востребованным и популярным. Причина тому — уникальные положительные характеристики материала, позволяющие ему отвечать самым современным требованиям к качеству и экологичности. Теплоизоляция Энергофлекс не содержит хлорфторуглеродов, т.е. фреона и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

К преимуществам теплоизоляционного материала Энергофлекс следует отнести:

• низкий коэффициент теплопроводности, который позволяет хорошо сохранять тепловую энергию и использовать ее по назначению,
• способность защищать носитель внутри труб холодного водоснабжения от нагревания в летний период и от замораживания в холодное время года,
• способность предупредить появление конденсата, что защищает оборудование и строительные конструкции от порчи и коррозии,
• устойчивость к агрессивной щелочной среде которой обладают цемент и бетон, возможность с помощью изоляции Энергофлекс защитить трубы, уложенные в стяжку пола или штробу в стенке от коррозии,
• способность снижать структурные шумы,и способствовать достижению акустического комфорта в помещениях,
• способность существенно снижать тепловые потери и тем самым уменьшать потребление топлива.

Изготавливается техническая теплоизоляция Energoflex из вспененного полиэтилена, она идеально подходит для теплоизоляции труб отопительных систем, холодного и горячего водоснабжения, систем кондиционирования и вентиляции. Используется Энергофлекс при монтаже ограждающих конструкций в инженерных, санитарных и промышленных системах.

Виды и использование

Теплоизоляция ЭНЕРГОФЛЕКС SUPER — идеальный вариант для эффективной тепло-, шумо- и пароизоляции емкостей, арматур и труб различного диаметра, применяемых для монтажа систем отопления, водоснабжения и канализации. Выпуск изоляции Энергофлекс производится в виде трубок длиной 1 или 2 м и рулонов (Энергофлекс SUPER AL).

В розничную торговлю изоляционный материал поступает в виде отрезков метровой длины, на упаковке которого содержится информация о продукте, способе применения и рекомендации по монтажу.

Рулоны Энергофлекс предназначены для изоляции труб большого диаметра, емкостей и арматуры. Фольгированная поверхность материала способна отражать не менее 90% излучения, также она обладает большим термическим сопротивлением.

Учитывая повышенные нагрузки на теплоизоляцию используемую для монтажа «теплого пола» производители разработали специальные маты и плиты Energoflex™ TP AL, обладающие высокой прочностью при сжатии и имеющие малую степень деформации.

Также материал удобен в работе: он просто и легко укладывается, легко режется. Маты и плиты Energoflex™ TP AL состоят из слоя плотного полистирола, алюминиевой фольги и защитной пленки со специальной разметкой. Фольга способствует равномерному распределению тепла по площади пола, полиэтиленовая пена снижает его потери. Небольшая толщина материала способствует экономии пространства жилого помещения.

Изоляции Тилит и Энергофлекс | Сравнение, характеристики, применение

Полиэтилен — один из самых распространенных полимеров, широко использующийся в машиностроении, технике, строительстве, изготовлении бытовых предметов. Одна из его разновидностей — полиэтилен вспененный, представляет собой отличный тепло и шумоизоляционный материал, с помощью которого можно защитить:

• трубопроводы;
• узлы машин и механизмов;
• криогенные установки;
• резервуары …

и прочие инженерные системы и конструкции, как от потерь тепловой энергии, так и от переохлаждения  или перегрева извне. В зависимости от наличия в материале наполнителей и модификаторов, получаются различные материалы, каждый из которых предназначен для выполнения довольно узкого круга задач. Но именно в своей области он обладает совершенно уникальными и неповторимыми свойствами.

Вспененный полиэтилен производится путем взаимодействия расплава полимера с газообразными углеводородами, чаще всего пропан-бутаном. После смешивания и продавливании сквозь экструдер, объем материала резко возрастает, внутри его появляются закрытые, заполненные газом пустоты (ячейки), которые не связаны с внешней средой. В результате образования такой структуры вспененный полиэтилен:

• не впитывает влаги;
• не пропускает пара;
• отличается низкой теплопроводностью;
• эластичен;
• легкий по весу (плотность 20 – 50 кг/м³).

Лучшие теплоизоляционные материалы

Из пенополиэтилена производится широкая линейка различных теплоизоляторов промышленного и технического назначения под разными названиями. Один из них известен на российском рынке под торговой маркой «Тилит».

Характеристики и особенности Тилита

Отличительными особенностями листовых, шнуровых, трубчатых, профильных и рулонных материалов Тилит являются прочность, легкость и простота монтажа. Все материалы производятся в удобном для транспортировки виде и предназначен, в основном, для изоляции трубопроводов различного назначения и монтажных узлов.

Плотность материала не превышает 30 кг/м³, теплопроводность составляет не более 0,038 Вт/м*К, а водопоглощение  — всего 0,6%. Материал нетоксичен, негорючий. Работает в диапазоне температур — 40…+ 100 ⁰С.

Тилит производится:

• рулоны Супер для изоляции труб отопления и водоснабжения больших диаметров и резервуаров;
• Супер АЛ — оклеенные с одной стороны алюминиевой полированной фольгой;
• Супер ТП — защищенный алюминиевой фольгой и полимерной пленкой с разметкой рулон для монтажа теплых полов;
• Плиты и маты ТП — сложная конструкция из полистирола, фольги и покровной полимерной пленки. Используется в системах теплого пола;
• Рулоны Базис — пенополиэтилен без внешнего покрытия, используется как подложка под ламинат или в роли упаковки сложной техники;
• Трубная изоляция Блэк Стар Сплит — трубки диаметром от 5 до 60 мм для теплоизоляции систем кондиционирования, охлаждения и других видов трубопроводов. Производятся с полимерной защитой и без нее.

Энергофлекс

Не менее широким ассортиментом продукции отличается марка технического и промышленного теплоизоляционного материала Энергофлекс. Он характеризуется высокой химической и механической прочностью — при использовании внутри помещений дополнительной пароизоляции, коррозионной защиты и других видов покрытия не требуется. Материал абсолютно безопасный в экологическом плане, не выделяет летучих веществ, запахов и испарений при любой температуре в пределах рабочего диапазона. Не горит и не поддерживает горение. Отлично защищает внешнюю среду от рабочих шумов канализационных, трубопроводных и других инженерных систем.

Производится в виде рулонов, трубок и листов. Самые известные модификации:

• Super  — листы, рулоны и трубки универсального назначения;
• Acoustic — шумоизоляция канализационных трубопроводов, рукава диаметром 100 мм;
• Energocell  HT — рулоны для изоляции сложных тепловых и энергетических узлов;
• Energofloor — маты и рулоны для систем «Теплый пол»;
• Black Star — трубки для теплоизоляции кондиционеров;
• Energopack — покровные материалы для внешней механической защиты теплоизоляции. Производятся в виде фольгированных рулонов и металлических кожухов.

Теплоизоляционные материалы «Тилит» и «Энергофлекс» предназначены для промышленного использования, но их с полным успехом можно применять и в быту и частном строительстве. Они недорогие, простые в монтаже и безопасные при эксплуатации.

Изоляция Energoflex — цена, технические характеристики

Energoflex Super трубки

Трубки Energoflex Super — теплоизоляционный материал для трубопроводов различного назначения.

Energoflex Super рулоны

Рулоны Energoflex Super — уникальный гибкий материал, предназначенный для теплоизоляции поверхностей

Energoflex Super Protect

Трубки Energoflex Super Protect — специализированная изоляция для трубопроводов отопления и водоснабжения

Energoflex Super TP рулоны

Энергофлекс™ Супер ТП Energoflex Super TP — это уникальное решение для теплоизоляции полов в жилых помещениях.

Energoflex Super AL рулоны

Многопрофильная теплоизоляция на основе вспененного полиэтилена Энергофлекс™ Супер АЛ — Super AL

Energoflex SUPER SK

Energoflex SUPER SK — вариант трубной изоляции из вспененного полиэтилена со структурой, в форме закрытых ячеек.

Energoflex Black Star

Energoflex Black Star — особый вид теплоизоляции из вспененного полиэтилена, имеющего структуру закрытых ячеек

Energoflex Black Star Duct

Energoflex Black Star — особый вид теплоизоляции из вспененного полиэтилена, имеющего структуру закрытых ячеек

Energofloor плиты

Плиты Energofloor разработаны специально для теплоизоляции полов с электро- и водяным подогревом в различных помещениях.

Energopack ТК

Плиты Energofloor разработаны специально для теплоизоляции полов с электро- и водяным подогревом в различных помещениях.

Energocell HT

Материал Energocell® HT из вспененного каучука с закрытой ячеистой структурой для изоляции тепловых пунктов

Аксессуары

Аксессуары Energoflex для подготовки и монтажа теплоизоляции, повышение безопасности труда

Cупер, Energoflex, Energocell, Energofloor, Energopack теплоизоляция от завода Ролс Изомаркет

ООО»ТеплоТорг» является крупнейшим в России представителем технической теплоизоляции Энергофлекс. Ассортимент продукции компании представлен торговыми марками Energoflex, Energocell, Energofloor Energopack     Теплоизоляционный материал из вспененного полиэтилена Energoflex предназначен для теплоизоляции систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, систем вентиляции и кондиционирования воздуха, санитарных систем, ограждающих конструкций в промышленных и инженерных системах. Высокотемпературная теплоизоляция из вспененного каучука Energocell HT с закрытой ячеистой структурой предназначена для изоляции тепловых пунктов и сетей, промышленных технологических, а также соларных систем при максимальной температуре теплоносителя до +150 °С без ограничения по времени воздействия. Теплоизоляционные системы Energofloor разработаны специально для применения в системах отопления типа «теплый пол». Применение покровных материалов Energopack позволяет надежно защитить теплоизоляцию от механических повреждений, атмосферных воздействий и ультрафиолетового излучения. Система менеджмента качества компании соответствует стандарту ISO 9001 – 2011 (ISO 9001:2008). Благодаря высокому качеству продукции и широкой представленности на отечественном рынке технической теплоизоляции, Energoflex стал ведущим брендом, а компания ROLS ISOMARKET – общепризнанным лидером и экспертом. Ассортимент нашей продукции способен удовлетворить практически любую потребность строительных и монтажных организаций в изоляционных материалах из вспененного полиэтилена. ROLS ISOMARKET предлагает рынку технологии и материалы, применение которых позволяет сэкономить значительное количество энергии и тепла, а также сократить вредное воздействие на окружающую среду.  Рулоны Energoflex Энергофлекс Супер Энергофлор Энергофлекс Блэк   Энергоцелл HT   Трубки Energoflex Энергофлекс  HT Энергофлекс супер   Энергофлекс протект Энергофлекс СК

 

Поставка теплоизоляции Энергофлекс Energoflex, Энергоцель Energocell , Энергофлор Energofloor и Энергопак Energopack 

осуществляется во все регионы России:

Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск, Нижний Новгород, Самара, Омск, Казань, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Пермь, Иркутск, Хабаровск, Ярославль, Тамбов, Ульяновск, Сахалин, Тула, Воронеж, Магадан, Саратов, Владивосток, Тольятти, Норильск, Барнаул, Нижневартовск, Смоленск, Сургут, Краснодар, Тюмень, Ижевск, Кемерово, Новокузнецк, Мурманск, Оренбург, Кострома, Рязань, Комсомольск-на-Амуре, Набережные Челны, Петрозаводск, Пенза, Вологда, Астрахань, Саранск, Липецк, Томск, Чита, Махачкала, Киров, Череповец, Чебоксары, Калининград, Владикавказ, Орёл, Брянск, Курган, Курск, Калуга, Магнитогорск, Тверь, Сочи, Иваново, Нижний Тагил, Владимир,Ставрополь, Белгород, Улан-Удэ, Архангельск.

Утеплитель для труб Энергофлекс » характеристики и преимущества

Энергофлекс – это технологичные влагонепроницаемые и гибкие теплоизоляторы, основу которых составляет вспененный полиэтилен. Такой состав делает структуру материала закрытой и пористой. Утеплитель для труб Энергофлекс выпускается в виде трубок и рулонов, а потому использовать его очень удобно. Материал отличается абсолютной устойчивостью к агрессивной среде, обладая вместе с этим достойным показателем прочности, долговечности и влагостойкости. Такие свойства позволяют использовать Энергофлекс в случае необходимости решения теплоизоляционных задач во время строительства разнообразных сооружений.

Главная задача Энергофлекса состоит в теплоизоляции систем водоснабжения и отопления. Именно с этой целью происходило его создание. Особенную важность данный утеплитель приобретает во время теплоизоляции трубопровода, когда к теплоизоляции добавляется влагонепроницаемость. К сожалению, верхний предел рабочей температуры Энергофлекса составляет всего 100 градусов по Цельсию, а потому стоит соблюдать аккуратность во время его использования в теплоизоляции труб систем отопления.

Ассортимент утеплителей Энергофлекс также предлагает модели, которые могут использоваться для установки в системах вентиляции и кондиционирования. Разнообразие этих утеплителей представлено огромным выбором сопутствующих материалов, в качестве основного из которых стоит назвать специальное покрытие на основе алюминия. Задача этого покрытия состоит в том, что оно защищает Энергофлекс от климатического или механического воздействия.

Пожалуй, на отечественном рынке вспененного полиэтилена именно Энергофлекс можно назвать лучшим продуктом. Данная марка пользуется стабильно высоким спросом в этом сегменте рынка теплоизоляции. Энергофлекс – это прекрасная комбинация современных производственных технологий и высокого качества, которая дает возможность использования товара в самых разных промышленных отраслях, а также во время строительства или монтажа конструкций.

Благодаря своей закрытой пористой структуре, материал отличается высокой степенью сопротивления влаго- и паропроницанию. Особенно важно это во время изоляции холодной поверхности. При помощи специального типа изоляции Энергофлекс можно защитить оборудование от выпадения конденсата, весь срок службы утеплитель будет отличаться устойчивостью к химическим и механическим воздействиям, оставаться эстетичностью и долговечностью.

Покровные материалы из серии Энергофлекс предназначаются для защиты теплоизоляции от ультрафиолета, механических и атмосферных воздействий. Их установка дает возможность многократно увеличивать продолжительность службы теплоизоляционной конструкции. Такие защитные материалы могут производиться под видом рулонов или специальных защитных кожухов.

Другие статьи по теме

Экструдированный пенополистирол Как известно, идеальным методом достичь максимума энергосбережения при строительстве здания является применение специальных утеплительных материалов, которые характеризуются высокими техническими показателями. Среди таких утеплителей выделяется экструдированный пенополистирол.

Базальтовый утеплитель Эковер Теплоизоляция – это один из важнейших этапов во время строительства любого здания. Чтобы он был выполнен в соответствии со всеми нормами, следует грамотно проводить выбор материала.

Утеплитель Изобел Покупая утеплитель, все мы вполне резонно хотим сэкономить, а потому обращаем внимание на товары, относящиеся к бюджетной категории. К счастью, даже среди них можно отыскать надежные и долговечные варианты.

Что это такое и почему это важно для нашего будущего

В январе 2019 года ЦЕРН объявил, что завершает разработку планов создания будущего кругового коллайдера (FCC), который заменит Большой адронный коллайдер длиной почти 100 километров, работающий на магнитах, которые использовать силу сверхпроводимости. Способный разгонять частицы до скорости, близкой к скорости света, чтобы их столкнуть вместе, FCC может стать «фабрикой бозонов Хиггса». Но что делает сверхпроводники такими мощными?

Ответ кроется в невероятном свойстве сверхпроводимости, уникальной характеристике материала, которая может революционизировать передачу электроэнергии, транспорт и физику в том виде, в каком мы ее знаем.

Что такое сверхпроводимость?

Ясно, что сверхпроводимость важна, так что же это такое?

Для начала нам нужно понять, как электрический ток проходит через материал и какую роль в этом процессе играет сопротивление.

Чтобы иметь электрический ток, вам нужен отрицательно заряженный материал, материал, который имеет относительно положительный заряд, и проводник, который передает электроны от отрицательно заряженного материала к положительно заряженному.

СМОТРИ ТАКЖЕ: ФИЗИКИ СО ВСЕГО МИРА ОБНАРУЖИВАЮТ НОВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ СУПЕРПРОВОДНИКОВ

Этот процесс, однако, не идеален.Не каждый материал пропускает эти электроны так же легко, как следующий, и даже в самых проводящих металлах, таких как медь, этот материал оказывает сопротивление току. Это сопротивление означает, что весь ток не может проходить через материал и что ток теряет часть своей энергии в виде тепла.

Эти потери энергии не обязательно плохи, поскольку именно эта тепловая энергия дает нам электрическое освещение и другие современные технологии, но если вы передаете энергию из одной части страны в другую, эта потеря энергии невероятно неэффективна.

Другая проблема заключается в том, что ток со временем ослабевает при прохождении через стойкий материал, поскольку он медленно отводится в виде тепловой энергии. Это означает, что существует предел того, как далеко может пройти электрический ток, прежде чем он полностью рассеется.

Вот что делает сверхпроводимость такой особенной. Сверхпроводимость — это когда материал перестает сопротивляться электрическому току и позволяет ему свободно проходить через него без каких-либо видимых потерь энергии в результате.

Чтобы привести материал в сверхпроводящее состояние, его необходимо заморозить до чрезвычайно низкой температуры, иногда всего до нескольких градусов выше абсолютного нуля (-459,67 градусов по Фаренгейту, -273,15 градусов по Цельсию). Затем по причинам, которые мы до сих пор не можем объяснить, электрическое сопротивление внезапно прекращается, и электрический ток может продолжаться в цепи, казалось бы, вечно.

Это не единственное экзотическое свойство сверхпроводимости. Многие материалы в сверхпроводящем состоянии могут нейтрализовать магнитное поле, что приводит к «зависанию» магнитов над сверхпроводником.

Как мы вообще обнаружили что-то вроде сверхпроводника?

Как и многие великие научные открытия, сверхпроводимость была открыта совершенно случайно.

8 апреля 1911 года голландский физик Хайке Камерлинг-Оннес из Лейденского университета изучал свойства твердой ртути, когда он наткнулся на странное явление.

Взять жидкий гелий и использовать его для понижения температуры твердой ртутной спирали до 4,2 градуса Кельвина (-452,11 градуса Фаренгейта, -268.95 градусов по Цельсию), Оннес увидел, что электрическое сопротивление внезапно исчезло, а сила электрического тока в катушке не исчезла.

Оннес позже проверил этот процесс на свинце и обнаружил, что он тоже перестает сопротивляться электрическому току, на этот раз при 7 градусах Кельвина. Он назвал недавно обнаруженное свойство сверхпроводимостью и получил Нобелевскую премию в 1913 году за свою работу.

Следующий большой скачок произошел в 1933 году, когда немецкие ученые Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд обнаружили, что материал в сверхпроводящем состоянии отталкивает магнитное поле.Магнит, проходящий по проводнику, будет генерировать электрический ток, что делает возможными электрические генераторы.

Однако в сверхпроводнике ток, производимый магнитом, точно отражает поле, создаваемое магнитом, которое отталкивает магнит. Это заставляет магнит парить в воздухе, что сегодня известно как эффект Мейснера.

Ученые продолжают делать открытия в течение следующих двух десятилетий, но следующий важный шаг в области сверхпроводимости произошел, когда Алекс Мюллер и Георг Беднорц из исследовательской лаборатории IBM в Рюшликоне, Швейцария, создали керамический материал, который был сверхпроводящим при 30 градусах Кельвина.

Это вызвало бурную активность, поскольку ученые не рассматривали керамику как сверхпроводящий материал — керамика обычно является изолятором — что в конечном итоге привело к тому, что исследовательская группа из Университета Алабамы в Хантсвилле разработала керамику, которая была сверхпроводящей при 92 градусах. Кельвин (-294 градуса по Фаренгейту, -181,15 градуса по Цельсию), теплее, чем жидкий азот, который широко доступен.

Как используются сверхпроводники?

Мы все еще изучаем практическое применение сверхпроводников, но они уже нашли применение в мире.

Помимо конкретных промышленных применений, наиболее широко используемым приложением для сверхпроводников является аппарат МРТ, обычно используемый в больницах. Только сверхпроводящая система может обеспечить экономию энергии, необходимой для создания магнитного поля, питающего МРТ, которое может быть от 2500 до 10000 раз сильнее магнитного поля Земли.

Помимо аппарата МРТ, сверхпроводящие материалы наиболее широко используются в ускорителях частиц, подобных тем, которые используются в Большом адронном коллайдере ЦЕРНа (LHC) или в предлагаемом им круговом коллайдере будущего.

Если аппарат МРТ звучит мощно, то LHC — настоящий зверь.

Отправка триллионов частиц по туннелям длиной 27 км со скоростью, близкой к скорости света, поддержание стабильности пучка частиц и его движение по точному пути требует магнитного поля огромной мощности, более чем в 100000 раз превышающего магнитное поле Земли. Это требует огромного количества энергии, которое могут обеспечить сверхпроводящие катушки.

Будущее сверхпроводимости

Мы многого не знаем о сверхпроводящих материалах, и каждый день мы разрабатываем новые приложения для сверхпроводников.

Есть надежда, что в один прекрасный день сверхпроводимость будет использоваться при передаче электроэнергии, что резко снизит затраты на энергию во всем мире. Поезда Mag-lev, в которых используется сверхпроводимость, чтобы парить вагон над рельсами, тем самым устраняя трение, которое могло бы замедлить поезд, могут стать будущим транспорта.

Кто знает? Возможно, однажды у нас появится электроника, в которой используются сверхпроводники, чтобы дать нам смартфоны, которые нужно заряжать только раз в месяц или чаще.

Можно только догадываться, но с быстрым развитием наших технологий, мы все, скорее всего, рано или поздно увидим сверхпроводимость в нашей жизни как обычное явление.

Что такое конечно-элементный анализ и как он работает?

Анализ методом конечных элементов или FEA — это моделирование физического явления с использованием численного математического метода, известного как метод конечных элементов или FEM. Этот процесс лежит в основе машиностроения, а также множества других дисциплин. Это также один из ключевых принципов, используемых при разработке программного обеспечения для моделирования. Инженеры могут использовать эти МКЭ для уменьшения количества физических прототипов и проводить виртуальные эксперименты для оптимизации своих конструкций.

Для понимания физических явлений, происходящих вокруг нас, требуется сложная математика. К ним относятся такие вещи, как гидродинамика, распространение волн и термический анализ.

Анализ большинства этих явлений может быть выполнен с использованием уравнений в частных производных, но в сложных ситуациях, когда требуется несколько очень переменных уравнений, анализ методом конечных элементов является ведущим математическим методом.

СВЯЗАННЫЕ: ИЗУЧИТЕ 15 СТЕПЕНИ ИНЖЕНЕРИИ: ЧТО НАИБОЛЕЕ ПОДХОДИТ ДЛЯ ВАС?

История анализа методом конечных элементов

Истоки FEA восходят к известному математику Эйлеру в 16 веке. Однако более жесткое определение «FEA» восходит к первому упоминанию о методе еще в работах Шельбаха в 1851 году.

Конечно-элементный анализ был процессом, разработанным инженерами для решения проблем механики конструкций в гражданском строительстве. и в авиакосмической отрасли.

Источник: Craig Bonsignore / Flickr

Это практическое намерение методологии означало, что с самого начала эти методы были разработаны как нечто большее, чем просто математическая теория.К середине 1950-х годов методы FEA стали достаточно продвинутыми, чтобы инженеры могли начать использовать их в реальных ситуациях.

Математические принципы FEA также полезны в других областях, таких как вычислительная гидродинамика или CFD. Ключевое отличие здесь состоит в том, что метод FEA фокусируется на структурном анализе, а CFD — на гидродинамике.

Что влечет за собой выполнение FEA?

По сути, алгоритмы FEA интегрированы в программное обеспечение для моделирования, такое как Autodesk Inventor Nastran или набор программного обеспечения ANSYS.

Эти программы обычно интегрируются в программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР), что значительно облегчает инженерам переход от проектирования к выполнению сложного структурного анализа.

Для запуска моделирования методом МКЭ сначала создается сетка, содержащая миллионы маленьких элементов, составляющих общую форму. Это способ преобразования трехмерного объекта в ряд математических точек, которые затем можно проанализировать. Плотность этой сетки может быть изменена в зависимости от сложности или простоты моделирования.

Расчеты выполняются для каждого отдельного элемента или точки сетки, а затем объединяются для получения общего окончательного результата для конструкции.

Поскольку вычисления выполняются на сетке, а не на всем физическом объекте, это означает, что между точками требуется некоторая интерполяция. Эти приближения обычно находятся в пределах того, что необходимо. Точки сетки, в которых данные известны математически, называются узловыми точками и обычно группируются вокруг границ или других областей изменения в дизайне объекта.

FEA может также применяться для термического анализа материала или формы.

Например, если вы знаете температуру в одной точке объекта, как бы вы могли определить точную температуру в других точках объекта в зависимости от времени? Используя метод FEA, эти точки можно аппроксимировать с использованием различных режимов точности. Есть квадратное приближение, полиномиальное приближение и дискретное приближение. Каждый из этих методов становится более точным и сложным.

Если вас действительно интересует интенсивная математическая сторона FEA, взгляните на этот пост от SimScale, в котором подробно описываются детали.

Computational Fluid Dynamics

Другой тип FEA, о котором мы упоминали ранее, — это Computational Fluid Dynamics, который требует изучения того, как он используется.

Ядро CFD основано на уравнениях Навье-Стокса, которые исследуют однофазные потоки жидкости. В начале 1930-х годов ученые и инженеры уже использовали эти уравнения для решения жидкостных задач, но из-за нехватки вычислительной мощности уравнения были упрощены и уменьшены до двух измерений.

Хотя эти первые практические приложения гидродинамического анализа были примитивными, они уступили место тому, что вскоре стало важным инструментом моделирования.

Большую часть первых лет решение задач CFD требовало упрощения уравнений до такой степени, что их можно было решать вручную. Ни в коем случае не средний инженер использовал эти вычисления; скорее, вплоть до конца 1950-х годов CFD оставалась в основном теоретической и исследовательской практикой. Как вы, наверное, догадались, в 1950-х годах вычислительная технология улучшилась, что позволило разрабатывать алгоритмы для практического CFD.

Первая функциональная компьютерная имитационная модель CFD была разработана группой из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в 1957 году. Команда потратила большую часть 10 лет, работая над этими вычислительными методами, которые создали первые модели для большей части основы современного программы, охватывающие функцию завихренности в потоке до анализа частиц в ячейках.

К 1967 году компания Douglas Aircraft разработала работающий метод трехмерного анализа CFD. Анализ был довольно простым и был разработан для потока жидкости над профилями.Позже он стал известен как «панельный метод», так как анализируемая геометрия была значительно упрощена, чтобы упростить вычисления.

С этого момента история CFD в значительной степени основана на инновациях в математике и компьютерном программировании.

Уравнения полного потенциала были включены в методологию Boeing в 1970-х годах. Уравнения Эйлера для трансзвуковых потоков были включены в коды в 1981 году. Хотя ранняя история CFD созрела с развитием, компании, участвовавшие в разработке этой технологии, также были заметны.Двумя ключевыми игроками в развитии методов вычислений для CFD были НАСА и Boeing.

К 1990-м годам, однако, технологии и вычислительные возможности стали настолько развитыми, что автопроизводители также увидели применение CFD в автомобильном дизайне. GM и Ford переняли эту технологию в 1995 году и начали производить автомобили, которые были намного более аэродинамичными по сравнению с квадратными фургонами прошлого.

История CFD пронизана громкими именами в отрасли, каждая из которых превратила анализ CFD в один из крупнейших доступных инструментов моделирования.

Для многих современных инженеров понимание сложной математики CFD не является необходимым для проведения моделирования. Инструменты используются не только экспертами в области гидродинамики и математики, но теперь к ним также может получить доступ обычный инженер, имеющий практически любой уровень квалификации.

Не знаю, как вы, но иметь доступ к одному из самых мощных в математическом отношении программ для анализа моделирования в качестве обычного инженера — это, в общем, довольно круто.

Вместе алгоритмы FEA и CFD, встроенные в современные инструменты САПР, дают инженерам доступ к тому, что по сути является математическими сверхспособностями.

Факты и информация об атомной энергии

Ядерная энергия генерируется путем расщепления атомов для высвобождения энергии, удерживаемой в ядре или ядре этих атомов. Этот процесс, ядерное деление, генерирует тепло, которое направляется к охлаждающему агенту — обычно воде. Образующийся пар вращает турбину, соединенную с генератором, производя электричество.

Около 450 ядерных реакторов производят около 11 процентов мировой электроэнергии. Странами, производящими больше всего ядерной энергии, являются США, Франция, Китай, Россия и Южная Корея.

Самым распространенным топливом для ядерной энергетики является уран, металл в изобилии встречается во всем мире. Добытый уран перерабатывается в U-235, обогащенную версию, используемую в качестве топлива в ядерных реакторах, потому что его атомы легко разделяются.

В ядерном реакторе нейтроны — субатомные частицы, не имеющие электрического заряда — сталкиваются с атомами, вызывая их расщепление. Это столкновение, называемое ядерным делением, высвобождает больше нейтронов, которые вступают в реакцию с большим количеством атомов, создавая цепную реакцию.Побочный продукт ядерных реакций, плутоний, также можно использовать в качестве ядерного топлива.

Типы ядерных реакторов

В США большинство ядерных реакторов представляют собой реакторы с кипящей водой, в которых вода нагревается до точки кипения для выпуска пара, или реакторы с водой под давлением, в которых вода под давлением не кипит, а отводит тепло во вторичный источник воды для пара. поколение. Другие типы ядерных энергетических реакторов включают реакторы с газовым охлаждением, в которых в качестве охлаждающего агента используется диоксид углерода, которые используются в США.К., и реакторы на быстрых нейтронах, охлаждаемые жидким натрием.

История атомной энергетики

Идея ядерной энергетики зародилась в 1930-х годах, когда физик Энрико Ферми впервые показал, что нейтроны могут расщеплять атомы. Ферми возглавил команду, которая в 1942 году осуществила первую цепную ядерную реакцию под стадионом Чикагского университета. За этим последовала серия вех в 1950-х: первое электричество, произведенное с помощью атомной энергии на экспериментальном реакторе-размножителе I в Айдахо в 1951 году; первая атомная электростанция в городе Обнинск в бывшем Советском Союзе в 1954 году; и первая коммерческая атомная электростанция в Шиппорте, штат Пенсильвания, в 1957 году.( Пройдите наши викторины о ядерной энергии и посмотрите, сколько вы узнали: для части I перейдите сюда; для части II перейдите сюда.)

Атомная энергетика, изменение климата и проекты будущего

Ядерная энергия не считается возобновляемой энергией, учитывая ее зависимость от добываемых конечных ресурсов, но поскольку действующие реакторы не выделяют парниковые газы, которые способствуют глобальному потеплению, сторонники говорят, что это следует рассматривать как решение проблемы изменения климата. Молодой исследователь National Geographic Лесли Деван, например, хочет воскресить реактор с расплавленной солью, в котором в качестве топлива используется жидкий уран, растворенный в расплаве соли, утверждая, что он может быть более безопасным и менее дорогостоящим, чем реакторы, используемые сегодня.

Другие работают над небольшими модульными реакторами, которые могли бы быть портативными и более простыми в сборке. Подобные инновации нацелены на спасение отрасли в условиях кризиса, поскольку существующие атомные станции продолжают стареть, а новые не могут конкурировать по цене с природным газом и возобновляемыми источниками, такими как ветер и солнце.

Святой Грааль для будущего ядерной энергетики включает ядерный синтез, который генерирует энергию, когда два легких ядра сталкиваются вместе, образуя единое, более тяжелое ядро. Термоядерный синтез может дать больше энергии с большей безопасностью и с гораздо меньшим количеством вредных радиоактивных отходов, чем деление, но лишь небольшому количеству людей, включая 14-летнего подростка из Арканзаса, удалось построить работающие термоядерные реакторы.