Motori a induzione CA

Il numero di Reynolds ([latex]\text{Re}[/latex]) è una grandezza adimensionale della meccanica dei fluidi utilizzata per prevedere i modelli di flusso rappresentando il rapporto tra forze inerziali e forze viscose. Bassi numeri di Reynolds caratterizzano un flusso laminare regolare e ordinato, mentre alti numeri di Reynolds indicano un flusso caotico e turbolento pieno di vortici. È fondamentale per determinare il comportamento dinamico di un fluido e per gli esperimenti di scala.

I campi elettromagnetici possono trasportare quantità di moto. La densità di quantità di moto del campo elettromagnetico è data dal vettore Poynting [latex]\vec{S}[/latex] diviso per la velocità della luce al quadrato, [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2 = (\vec{E} \times \vec{B})/(\mu_0 c^2)[/latex]. Affinché la quantità di moto si conservi in un sistema di particelle e campi carichi, la quantità di moto dei campi deve essere inclusa insieme alla quantità di moto meccanica delle particelle.

Il numero di Mach (M) è una quantità adimensionale che rappresenta il rapporto tra la velocità del flusso oltre un confine e la velocità locale del suono: [latex]M = v/a[/latex], dove v è la velocità del flusso e a è la velocità del suono. È l'indicatore principale degli effetti di compressibilità. Quando il numero di Mach si avvicina e supera 1, la densità dell'aria cambia in modo significativo, alterando le forze aerodinamiche.

L'equazione di Nernst quantifica la forza elettromotrice (FEM) reversibile o tensione a circuito aperto di una cella a combustibile in condizioni non standard. Essa collega il potenziale della cella ([latex]E[/latex]) al suo potenziale standard ([latex]E^0[/latex]), alla temperatura e alle attività (approssimate dalle pressioni parziali) dei reagenti e dei prodotti. L'equazione è [latex]E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q[/latex], dove Q è il quoziente di reazione.

I campi elettromagnetici di movimento sono generati quando un conduttore si muove attraverso un campo magnetico. La componente magnetica della forza di Lorentz, [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex], agisce sui portatori di carica all'interno del conduttore, facendoli muovere e creando una separazione di carica. Questa separazione genera un campo elettrico e una differenza di potenziale. Il campo elettromagnetico risultante è dato dall'integrale di linea [latex]\mathcal{E} = \oint (\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \cdot d\mathbf{l}[/latex].

Il rapporto di distribuzione (D) è un parametro di equilibrio fondamentale nell'estrazione liquido-liquido (LLE), definito come la concentrazione analitica totale di un soluto nella fase organica divisa per la sua concentrazione totale nella fase acquosa. [latex]D = \frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. A differenza del coefficiente di ripartizione (K_D), D tiene conto di tutte le specie del soluto, comprese le forme dissociate o complessate, il che lo rende dipendente dal pH.

Per uno stato generale di sollecitazione tridimensionale, l'analisi è rappresentata da tre cerchi di Mohr. Questi cerchi sono disegnati nel piano [latex]\sigma_n - \tau_n[/latex] utilizzando come diametri le tre sollecitazioni principali ([latex]\sigma_1, \sigma_2, \sigma_3[/latex]). Il cerchio più grande, definito da [latex]\sigma_1[/latex] e [latex]\sigma_3[/latex], racchiude gli altri due e determina la massima sollecitazione di taglio assoluta, [latex]\tau_{abs max} = (\sigma_1 - \sigma_3)/2[/latex].

L'ispessimento dovuto al taglio, o dilatanza, è un comportamento non newtoniano in cui la viscosità aumenta con l'aumentare dello sforzo di taglio. Un esempio classico è una sospensione di amido di mais in acqua (oobleck), che appare liquida se agitata lentamente, ma diventa quasi solida se colpita o agitata rapidamente. Questo fenomeno è causato dall'inceppamento delle particelle sospese sottoposte a un elevato sforzo di taglio.

L'equazione di Nernst mette in relazione il potenziale di riduzione di una semicella (o la tensione totale di una cella elettrochimica) con il potenziale standard dell'elettrodo, la temperatura e le attività (spesso approssimate dalle concentrazioni) delle specie chimiche in fase di ossidoriduzione. L'equazione è [latex]E = E^{\circ} - \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], dove Q è il quoziente di reazione.

Nelle celle elettrochimiche, come le batterie e le celle a combustibile, i campi elettromagnetici sono generati da reazioni chimiche. La separazione della carica è determinata da reazioni di ossidazione e riduzione che avvengono su due elettrodi diversi. Il CEM massimo di una cella è legato alla variazione dell'energia libera di Gibbs ([latex]\Delta G[/latex]) della reazione mediante [latex]\mathcal{E} = -\frac{\Delta G}{nF}[/latex], dove [latex]n[/latex] è la mole di elettroni e [latex]F[/latex] è la costante di Faraday.

La chemiluminescenza, o chemioluminescenza, è l'emissione di luce (luminescenza) come risultato di una reazione chimica. Si forma un intermedio allo stato eccitato, indicato come [Prodotto]* (si noti l'asterisco spesso usato per questo). Questo intermedio decade poi in uno stato fondamentale di energia inferiore, rilasciando energia sotto forma di fotone. Il processo complessivo può essere rappresentato come [latex]A + B \rightarrow [Prodotto]* \rightarrow Prodotto + luce[/latex].

Le equazioni di Navier-Stokes con media di Reynolds (RANS) sono equazioni del moto mediate nel tempo per il flusso turbolento. Questo approccio, chiamato decomposizione di Reynolds, separa le variabili di flusso in una componente media e una componente fluttuante. Il processo di media introduce un termine aggiuntivo, il tensore degli sforzi di Reynolds, che rappresenta l'effetto della turbolenza e deve essere modellato per ottenere la chiusura, rendendo le simulazioni computazionalmente trattabili.