بهینه‌سازی ابعاد ذخیره‌ساز انرژی ابررسانای دما بالا با هدف کاهش تلفات و فاکتور هزینه

امروزه بر هم کنش باریکه های لیزری با مواد در گستره وسیعی از کاربردهای روزانه ،صنعتی علمی و پزشکی مورد توجه قرار دارد. در این مقاله برهم کنش تک پالی هارمونیک دوم لیزر پالی نانوثانیه nd-yag با قاز طلا مورد بررسی قرار میگیرد تا شتاخت بهتری از مبانی برهم کنش باریکه لیزری با قارات حاصل شود و شرایط مناسب برای تابش لیزر مورد ارزیابی قرار گیرد. شبیه سازیها با حل معادله درجه دوم گرما در به بعد با روش تعمیم یافته تفاضل محدود حوزه زمان (g-fdtd) و با استفاده از زبان برنامه نویسی قرقرن انجام شده است. خصوصیات فلز مانتد ضریب هدایت گرمایی طلا و ظرفیت گرمایی ویژه آن در مدل سازی به صورت تابع دما در نظر گرفته شده است تا نتایج به واقعیت نزدیک تر شوند. بررسی ها نشان میدهد که انرژی هر پالس لیزر پهتای زمانی پالس لیزر و شعاع باریکه لیزری بر توزیع دما در سطح و عمق قاز طلا و نیز در ناحیه تحت تاثیر گرما موثر هستند و بیشینه دما با افزایش انرژی هر پالس رابطه مستقیم دارد ولی با پهتای زمانی پالس و نیز اندازه لکه لیزری رابطه معکوس دارد ،همچنین بیثیته دما نسبت به قله پالس لیزری تاخیر زمانی دارد و این تاخیر با پهتای زمانی پالی رابطه مستقیم و خطی نشان میدهد. علاوه بر این در این مقاله وابستگی آستانه ذوب طلا به مشخصه های تابش لیزر مثل اندازه لکه لیزری، پهتای خط و شار انرژی لیزر مورد بررسی قرار میگیرد تا نقشه کلی برای کاربران برای دستیابی به شرایط ذوب با تابش تک پالس هارمونیک دوم لیزر پالی نانوثانیه nd-yag فراهم شود.

optimizing the high temperature superconducting energy storage dimensions with the aim of reducing losses and cost factor

energy storage is one of the important issue in today's society، and among the existing solutions، superconducting magnetic energy storage is a suitable solution despite the technical complexity of their dimensions. the main goal of this article is to provide a positive approach in providing optimal dimensions of superconducting magnetic energy storage، taking into account the cost factor and reducing power losses. to optimize smes dimensions، the gray wolf optimization algorithm has been used due to the special efficiency of this algorithm in finding the optimal value and its convergence speed. optimizing the dimensions of smes in order to reduce power losses by considering the economic parameters and the cost factor is included in this paper. the obtained results show the simultaneous effect of cost and power losses on the optimum dimensions of the smes. the simulation results demonstrate that considering the cost factor cause a 9% and 54% reduction in the power loss and the optimum volume of the 100 kj smes، respectively.