В работе описывается влияние индуктивности соленоида коаксиального магнитоплазменного ускорителя на вклад кинетической энергии в исходную энергию системы для двух различных моделей ускорителя. Исследование осуществлялось на примере модельных коаксиальных магнитоплазменных ускорителей, соответствующих реально используемым на практике устройствам. Индуктивность индуктора рассчитывалась на основе расчета энергии магнитостатического поля. Определено ее оптимальное значение для двух моделей, при котором величина кинетической энергии достигает максимального значения. Рассчитана минимально допустимая величина индуктивности соленоида внешней индукционной системы, ниже которой проявляются высокочастотные составляющие тока. Показано положительное и отрицательное влияние величины индуктивности индуктора на скорость плазменной струи. Дано представление об относительных вкладах различных видов энергий в формирование процесса и влиянии различных типов диссипации энергии, процессов переноса и трансформаций одного вида энергии в другой. В качестве правильности работы алгоритма проведен расчет баланса энергии рассматриваемой системы.
The article describes an effect of the solenoid inductance of the coaxial magneto plasma accelerator on the contribution of the kinetic energy in the initial energy of the system for two different models of the accelerator. The study was carried out for model coaxial magneto plasma accelerator, the corresponding actual devices used in practice. The solenoid inductance was calculated on the basis of calculating the energy of the magneto static field. The optimal value of the solenoid inductance for the two models, in which the kinetic energy reaches a maximum value, was determined. The minimum permissible value of the solenoid inductance of external induction system, below which the high frequency components of the current appeared, was calculated. The positive and negative influence of the solenoid inductance value on plasma jet speed was shown. An idea of the relative contribution of different types of energy in the formation process and the impact of different types of energy dissipation processes of transport and transformation of one form of energy into another was given. As the correctness of the algorithm the energy balance of the system was calculated.
1. Васильева О.В., Исаев Ю.Н., Колчанова В.А. Расчет индуктивности на основе расчета электромагнитного поля // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы IV Международной научно-технической конференции. – Томск, 13-16 октября 2009. – Томск: ТПУ, 2009. – С. 381–384.
2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 2: Теория поля. – М.: Наука, 1992. – 533 с.
3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 1: Механика. – М.: Наука, 1992. – 222 с.
4. Сивков А.А., Герасимов Д.Ю., Цыбина А.С. Электроэрозийная наработка материала в коаксиальном магнитоплазменном ускорителе для нанесения покрытий // Электротехника. – 2005. – № 6. – С. 25–33.
5. Сивков А.А., Исаев Ю.Н., Васильева О.В., Купцов А.М. Математическое моделирование коаксиального магнитоплазменного ускорителя // Известия Томского политехнического университета. – 2010. – т. 317, № 4. – С. 33–41.
6. Сивков А.А., Корольков В.Л., Сайгаш А.С. Нанесение медного покрытия на алюминиевые контактные поверхности с помощью магнитоплазменного ускорителя // Электротехника. – 2003. – № 8. – С. 41–46.