POLYMERKEMI n FFoorrmmeell11:: Figur 1. Geometri af dielektrisk elastomer brugt til modellering af N elastomerer med tykkelsen d og diameteren Delast. af formålet, men kan være helt op imod 300 lag i en bølge- energi-høster [2]. Uheldigvis øges risikoen for et termiFFsokorrsmmameelml22e::nbrud med an- tallet af lag. Når der sendes en elektrisk strøm igennem et mate- riale, vil materialet blive varmt grundet den elektriske modstand i materialet. Dette kaldes Ohmsk opvarmning. Hvis varmen, der genereres inde i en stak af dielektriske elastomerer, overstiger varmen, der transporteres væk fra stakkens overflade grundet fri konvektion, vil temperaturen af stakken stige. En forøgelse FFoorrmmeell33:: af temperaturen i et område af elastomeren vil resultere i, at ladningstætheden i dette område stiger, og jo flere ladede partikler i et område, jo mere varme genereres der grundet Ohmsk opvarmning. På denne måde er temperaturstigningen selvforstærkende, og hvis ikke varmekonvektionen fra siderne af stakken er tilstrækkelig, vil materialets temperatur stige eksponentielt, hvilket medfører et elektrisk sammenbrud af materialet [3]. Fokus for dette studium er at undersøge, hvilke faktorer der har den største indvirkning på dielektriske elastomerers sammenbrud. Studiet er udført ved at sammenholde formlerne for Ohmsk opvarmning og konvektion for en stak af dielektriske elastomerer under et givent sæt af testbetingelser. Konfigurationen af dielektriske elastomerer, der er brugt i denne model, er vist i figur 1. Formlen for Ohmsk opvarmning, Qgen, er som følger: 𝑄�𝑄��𝑄��𝑄�g𝑄geenn == 𝐸�𝐸��𝐸��𝐸��2�2𝑁�𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝑁��𝐴��𝐴��𝐴��t�tvvæærr (1) hvor E er det påførte elektriske felt, N er antallet af lag i stak- ken af dielektrisk elastomerer, d er tykkelsen af et lag ela- stomer, σ er elastomerens elektriske konduktivitet og Atvær er tværsnitsarealet af stakken. Formlen for fri konvektion, Qkonv, er givet som: 𝑄�𝑄��𝑄��𝑄�k𝑄koonnvv == ℎℎ𝐴�𝐴��𝐴��𝐴�����𝑇�𝑇��𝑇��𝑇�𝑇−−𝑇�𝑇��𝑇���o���o� mmgg��11.2.255 (2) hvor h er varmeovergangstallet, A er overfladearealet, T er temperaturen på overfladen af elastomeren og Tomg er omgivelsernes temperatur. Formlen for fri konvektion skal bruges på 𝐸�𝐸��𝐸��𝐸�𝐸 == 𝑉�𝑉��𝑉��𝑉�𝑉 𝑁�𝑁��𝑁��𝑁�𝑁 SIKKER KEMI FOR MILJØ OG SUNDHED Vurdering af miljøfremmede stoffer Fastsættelse af grænseværdier Vurdering af fødevarekontaktmaterialer og procesudstyr Modellering af migration fra materialer HACCP og krav til procesvand ved genanvendelse www.tox.dhi.dk DHI Agern Allé 5, DK-2970 Hørsholm Tel: 4516 9200 dhi@dhigroup.com © DHI / ©Shutterstock— olmarmar t dansk kemi, 98, nr. 10, 2017 13
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her