Реєстраційний номер
0215U009063,
0114U005511
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Математичне моделювання електричного вибуху металевого дроту у воді, який здійснюється розрядом конденсаторів з початковою напругою від 3 до 10 кВ при запасеній енергії від 1 до 5 кДж
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Кускова Наталя Іванівна,
Дата реєстрації
27-08-2015
Організація виконавець
Інститут імпульсних процесів і технологій
Опис етапу
Об'єкт дослідження - фізичні процеси, що відбуваються під час і після електричного вибуху провідників у воді. Метою роботи є дослідження ефективності енергетичних витрат у провіднику залежно від параметрів RLC-контуру, початкової напруги, температури й гідростатичного тиску в камері. Метод дослідження - математичне моделювання. Розроблено математичну модель електровибуху циліндричних провідників. Отримано аналітичні вираження, що встановлюють зв'язок між імпульсним тиском у провіднику, що вибухає, і електроенергетичними параметрами, характеристиками матеріалу й розмірами провідника, а також зовнішніми умовами. Аналіз отриманих виражень показав: імпульсний тиск у провіднику, що вибухає, залежить від квадрату відношення напруги до індуктивності, початкового опору, розмірів і матеріалу провідника; від ємності залежать тільки оптимальні розміри провідника; температура зовнішнього середовища не може зробити помітного впливу на стадію вибуху; зовнішній тиск не робить значного впливу на тиск у провіднику, що вибухає. Чисельним експериментом визначено вплив зарядної напруги й параметрів RLC-контуру на електричні й гідродинамічні процеси електровибуху провідників. Математичним моделюванням електровибуху нікелевого провідника зроблено порівняльний аналіз впливу електроенергетичних параметрів на гідродинамічні характеристики (тиск і швидкість розширення каналу розряду). Гідродинамічні характеристики істотно зростають при зміні матеріалу провідника Ni-Al-Cu. . Чисельне дослідження впливу температури (до 100 С) і тиску (до 35 МПа) на характеристики вибуху мідного провідника, показало, що при збільшенні зовнішнього гідростатичного тиску електричні характеристики залишаються незмінними. Тиск у каналі розряду й початкова швидкість поширення ударної хвилі у воді збільшуються; максимальні тиски у хвилі стиску на різних відстанях від каналу розряду зменшуються; швидкість розширення каналу залишається практично незмінної.
Опис продукції
Математична (теплова) модель процесу електровибуху циліндричних провідників у стисливій рідині (воді) - система магнітогідродинамічних рівнянь, що включає рівняння безперервності, руху, балансу енергії, зміни струму в колі та матеріальні рівняння для металу й води. Модель ураховує залежність характеристик металу й води від температури та зовнішнього тиску. Отримано аналітичне рішення системи рівнянь, що описує процес електровибуху провідника, і чисельне рішення, що дозволяє визначити залежність імпульсного тиску у воді після електровибуху від температури та зовнішнього тиску
Автори роботи
Бакларь В.Ю.
Хайнацький С.О.
Челпанов Д.І.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
