Увеличение КПД за счёт перераспределение заряда




Этот проект позволяет моделировать электрические процессы в длинной линии (ДЛ) при воздействии на неё гармонических колебаний различных частот и фаз. Частоты выбраны кратные длине ДЛ, что приводит к появлению в ней стоячих волн, которые, в свою очередь, перераспределяют электрические заряды по всей её длине. Моделируется съём заряда в нагрузку в определённые моменты времени, что при определённом сочетании возбуждающих колебаний позволяет значительно увеличить КПД второго рода (Kη2), и получить соответствующий энергетический выигрыш в реальных устройствах.
Очень рекомендуем предварительно ознакомится с теоретической базой данного явления.
На верхнем графике слева можно видеть распределение средней напряжённости электрического поля вдоль ДЛ. Следующий график показывает стоячую волну, которая и распределяет заряды. В определённые моменты времени производится съём зарядов с пересчётом в соответствующие им энергии. Процесс съёма изображён на крайнем правом рисунке. Ниже производится подсчёт возбуждающей ДЛ энергии — Win, получаемой в результате съёма в нагрузке — Wout и их обратное отношение — Kη2. Последний показатель самый важный, он отвечает за энергетический выигрыш всей нашей модели.
На нижнем графике показан один период колебаний, которые возбуждают ДЛ. Также, он позволяет отслеживать и менять момент съёма энергии. Для изменения — достаточно кликнуть мышкой в любой точке графика — зелёная полоска переместится в выбранную точку. В самом нижнем ряду можно установить свои собственные соотношения гармоник, их фаз, кратность ДЛ к возбуждающим колебаниям — L, коэффициент затухания в ДЛ — D, и какая часть энергии снимается в каждом цикле — P. После сделанного выбора необходимо нажать на кнопку «Пересчитать».
Все единицы измерения в данном моделировании — относительные. Это позволяет не привязываться к реальным величинам напряжений, мощностей и энергий, но при этом иметь возможность для их пересчёта в единицы абсолютные в любой момент.
Поскольку моделирование предполагает накопительный подсчёт, то для получения более точного результата нужно подождать несколько колебаний, пока волна не стабилизируется, а вместе с ней — и результаты. Особенно это актуально для малых значений — D и P.
Кроме всевозможных сочетаний здесь возможно моделирование классического четвертьволнового трансформатора Тесла, как частного случая ДЛ.