电缆为高高的飞机，地下矿山和海上风电场提供了电源。根据用例，电缆的形状，尺寸和环境都大不相同，所有这些都会影响其性能。Nexans的Adrien Charmetant在20乐动滚球app下载18年Comsol会议上的主题演讲中解释了如何使用多物理建模来优化电缆设计。在下面，您可以找到他的演讲的摘要和视频。
Adrien Charmetant讨论通过多物理建模改进有线资产
在世界各地提供有线电视解决方案
Nexans是有线电视解决方案的全球供应商，有助于将电力和信息传递给数百万人。它们的电缆和配件用于水力发电水坝，矿山，海上风电场，数据中心，城市摩天大楼以及运输。根据Nexans数值模拟部门负责人Adrien Charmetant的说法，特定运输方式的电缆长度取决于乘客的平均数量 - 每位乘客约1公里（公里）。例如，一辆汽车使用约5公里的电缆，而游轮则使用约5000公里。
在为这些用例和其他用例设计电缆时，工程师必须考虑几个因素。例如，Charmetant提到了电缆的功率传输方式不是固有的属性，而是取决于环境。因此，如果您在空中安装电缆，它可能会使地下电缆的电源传输两倍。
设计电缆时必须考虑多种物理现象，包括：
- 热传递，因为电缆的设计刻住了最大的工作温度
- 尤其是电磁学焦耳加热
- CFD，作为对流（自然和强迫）是主要的冷却现象
多物理模拟对电缆设计的好处
为了说明电缆的耦合行为，Charmetant及其团队使用模拟“作为标准的补充”。他指出，ComsolMultiphysics®软件可帮助他们以更少的近似值解决复杂的物理。Charmetant说：“它可以更快地推销新电缆和新配件的销售和更便宜的开发。”此外，建模可实现成本优化和更安全的电缆安装，并有助于防止过热。其他好处包括多物理模拟的多功能性以及通过模拟应用程序将复杂的设计方法带给更广泛受众的能力。
Charmetant继续讨论了Nexans使用建模来改善电缆及其配件开发过程的两种方式：虚拟原型制作，它简化了这些设备的设计以及动态分析，这有助于使电缆安装更具成本效益。
电缆和配件的虚拟原型制作
虚拟原型使Nexans能够改善研发项目的营销时间。例如，Charmetant分享了他的团队如何使用模拟设计标准潜艇电缆插头。为了确保最高的工作温度与材料的寿命保持一致，他们解决了强烈的（和非线性）热磁性问题。最终的模拟使团队能够可视化温度分布，从而帮助他们发现潜在的过热问题。通过在设计过程的早期解决这个问题，工程师避免了必须创建一个“制造和测试昂贵”的原型，而是直接进入重新设计阶段。
从视频中：Adrien Charmetant讨论了使用仿真来检测海底电缆插头设计中的过热问题。
讨论的另一个示例是使用三个电缆托盘进行电缆安装的影响。在这里，团队包括损失以及对流和辐射传热，以确保电缆能够正常运行并实现所需的寿命。在计算托盘的相互加热之后，Charmetant指出，最低的托盘在垂直运动中设置了空气，同时还增加了温度。这些现象的最终结果降低了工程师没有想到的较高电缆托盘的温度。
动态电缆评级方法
Nexans还使用仿真进行动态分析，这有助于提高电缆安装的成本效益。这个想法是从随着时间的时间变化的事实受益，在某些情况下，热惯性有助于过滤这些载荷。对于每种负载变化，变化较慢且惯性低的电缆以及稳定变化且热惯性高的电缆也达到稳定的温度。但是，对于这些极端之间的电缆，负载可以以温度永远无法达到稳定状态的方式变化。Charmetant说，在这些情况下，动态（或时间依赖）分析可能会有所帮助。
Charmetant共享一个真实的火车电机电缆示例，提到，与计算温度的其他方法相比，动态电缆评级方法具有多种优势，即EN标准和固定模拟。动态分析从热惯性中受益更多。结果，电缆的尺寸，重量和成本被“大大减少”。
从视频中：Adrien Charmetant讨论了在COMSOL多物理学中使用动态电缆评级方法的好处。
Nexans使用仿真来改善电缆和有线配件的开发和安装过程，这有助于他们节省时间和金钱。要了解有关他们如何使用多物理学建模的更多信息，请观看主题演讲视频在这篇文章的顶部。
评论（0）