close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Математическое моделирование фазовых переходов в металлическом электроде через метод энтальпии.

код для вставкиСкачать
ПУБЛИКАЦИИ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
MATHEMATICAL MODELING OF PHASE TRANSITIONS
IN THE METAL ELECTRODE THROUGH "ENTHALPY" METHOD
Arutyunyan Robert Vladimirovich,
, candidate of physical and mathematical
sciences, docent, Moscow Technical University of Communication
and Informatics (MTUCI),Russia, Moscow,
rob57@mail.ru
Keywords:: metal electrode, a high current
pulse electric field, temperature field calculation
through method.
The article investigates the thermal and electrical processes in heating the metal
electrode a high current pulse. The aim is to clarify the nature of the influence of
non-linearities with thermal parameters of phase transitions of melting and evaporation, the type of boundary conditions in the current spot. To solve the problem
formulated a mathematical model, and developed finite-difference method and a
computer program to effectively carry out computer simulations of thermal and
electrical processes under the influence of a high pulse on the metal electrodes. The
solution of the Stefan problem is using through "enthalpy" method. Calculation of
the electric field is carried out by Seidel iteration. Computer error is monitored by
thermal and current balance and comparing the results of model problems. It carried out a series of calculations for the case of iron informative. A significant influence of non-linearities of thermal parameters of the phase transitions of melting
and evaporation, the type of boundary conditions on the values of the temperature
and electric fields, especially in the area of the current spot. The presence of high
current density and temperature, respectively, in the vicinity of the edge of the current spot confirms the well-known hypothesis about the causes of contact welding
on the edges of the contact area. It was found that the impact of the loss to radiation and convection cooling is negligible. The article continues and complements
the well-known research in the theory of electrical contacts and welding processes
based on a detailed account of the properties of the electrode material nonlinearities and type of boundary conditions for temperature and electric fields. The results
can be used in the practice of research and design of electrical machines and other
electrical devices. The study revealed the need to improve the enthalpy finite difference method for solving the Stefan problem in order to improve its accuracy, in
particular in the calculation of the phase transition front. Of interest is a further
detailed analysis of the thermal and electrical processes in the boiling point, determination of the degree of adequacy of model of quiet evaporation, additional
accounting gas, hydro and electro factors.
Для цитирования:
Арутюнян Р.В. Математическое моделирование фазовых переходов в металлическом электроде через метод "энтальпии" // T-Comm:
Телекоммуникации и транспорт. – 2015. – Том 9. – №11. – С. 62-67.
For citation:
Arutyunyan R.V. Mathematical modeling of phase transitions in the metal electrode through "enthalpy" method. T-Comm. 2015. Vol. 9. No.11,
pр. 62-67.
62
T-Comm Tом 9. #11-2015
ПУБЛИКАЦИИ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
T-Comm Vol.9. #11-2015
63
ПУБЛИКАЦИИ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
64
T-Comm Tом 9. #11-2015
ПУБЛИКАЦИИ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
T-Comm Vol.9. #11-2015
65
ПУБЛИКАЦИИ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
66
T-Comm Tом 9. #11-2015
PUBLICATIONS IN ENGLISH
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
В МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ЭЛЕКТРОДЕ ЧЕРЕЗ МЕТОД "ЭНТАЛЬПИИ"
Арутюнян Роберт Владимирович, кандидат физико-математических наук, доцент,
Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ), Россия, Москва, rob57@mail.ru
Аннотация
Исследуются термические и электрические процессы в нагревании металлический электрод высокий импульс тока.
Цель состоит в выяснении характера влияния нелинейностей с тепловых параметров фазовых переходов плавления
и испарения, типа граничных условий в текущем месте. Чтобы решить эту проблему сформулировал математическую
модель, и разработали метод конечных разностей и компьютерную программу, чтобы эффективно осуществлять компьютерное моделирование тепловых и электрических процессов под влиянием высокой импульса на металлических
электродов. Решение задачи Стефана использует метод "через энтальпии". Расчет электрического поля осуществляют Зейделя. Компьютер ошибки контролируется тепловой и текущего баланса и сравнения результатов модельных
задач. Это осуществляется ряд расчетов для случая железа информативным. Выявлено существенное влияние нелинейностей тепловых параметров фазовых переходов плавления и испарения, типа граничных условий на значения полей температуры и электрических, особенно в области текущем месте. Наличие высокой плотности тока и температуре, соответственно, в непосредственной близости от кромки текущем месте подтверждает известную гипотезу о
причинах контактной сварки по краям площади контакта. Было обнаружено, что воздействие потери излучения и конвекционного охлаждения является незначительным. Статья продолжает и дополняет известную исследования в теории электрических контактов и процессов сварки на основе детального учета свойств материала электродов нелинейностями и типа граничных условий для температуры и электрических полей. Полученные результаты могут быть использованы в практике научных исследований и проектирования электрических машин и других электрических устройств. Исследование показало, необходимость повышения энтальпии метода конечных разностей для решения задачи Стефана для того, чтобы улучшить ее точность, в частности, в расчете фронта фазового перехода. Представляет интерес дальнейшее подробный анализ тепловых и электрических процессов в точке кипения, определение степени адекватности модели тихом испарения, дополнительного учета газа, гидро- и электро факторов.
Ключевые слова: металлический электрод, высокий импульс тока электрическое поле,
расчет температурного поля через метод.
Литература
1. Таев Л.С. Электрические контакты и прерыватели устройств низкого напряжения. – Москва: Энергия, 1973. С. 423.
2. Гусаров A.Б. Физическая модель воздействия лазерного излучения на конденсированные вещества в лазерных технологиях при
получения материалов. 01.04.21 – Лазерная физика. Аннотация диссертации на соискание ученой степени доктора физикоматематических наук. Москва, 2011.
3. Абрамов Н.Р. и др. The characteristics of penetration of the walls of metal objects when exposed to lightning // Электричество. 1986.
№11. С. 22-27.
4. Некрасов С.A. Математическое моделирование процессов тепло- , весо- и электромиграции. Дис... канд. техн. наук. –
Новочеркасск, 1992.
5. Thermal properties of meltshttp://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/Mamina/u_lectures.pdf.
6. Samarsky A.A., Moiseenko B.D. Cheap Difference scheme for solving of Stephen problem // Journal calculated mathematics and math.
physics, 1965. Т.5. № 5. С. 816-82.
7. Budak B.M., SolovyovE.N.,Uspensky A.B. The difference method from smoothing coefficients to solutions tasks Stephen // Journal calculated mathematics and math. physics, Vol. 5, № 5, 1965. С. 828-840.
T-Comm Vol.9. #11-2015
67
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
1 082 Кб
Теги
металлических, электроды, переходов, моделирование, метод, энтальпии, математические, фазовые, через
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа