Введение
І. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Задача оптимального проектирования индукционных МГД- насосов 10
1.1.1. Целевая функция . 10
1.1.2. Переменные параметры 12
1.1.3. Система ограничений 14
1.1.4. Математические методы оптимизации 16
1.2. Безразмерные критерии и относительные параметры. 18
1.3. Приближение малой толщины немагнитного зазора 21
1.3.1. Уравнения Максвелла и граничные условия . 22
1.3.2. Осреднение по толщине немагнитного зазора 25
1.4. Энергетические соотношения 27
1.5. Концевой эффект в аспекте оптимизации индукционного насоса 30
1.5.1. Внутренняя задача в приближении малого немагнитного зазора 30
1.5.2. Компенсация концевого эффекта 35
1.5.3. Вариационный подход 36
1.6. Внутренняя гидравлика в индукционном насосе . 39
1.6.1. Модель струйных течений . 40
1.6.2. Неустойчивость однородного течения . 44
1.6.3. Проектирование больших индукционных насосов 46
1.7. Задачи диссертационной работы 47
2. ПАРАМЕТР ДОСТИЖИМЫЙ КПД ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО НАСОСА . 50
2.1. Насос ограниченных габаритов 50
2.1.1. Модельная задача 50
2.1.2. Линии уровня. 53
2.1.3. Устойчивость к выбору исходных данных . 57
2.2. Насос с ненасыщенным магнитопроводом . 59
2.2.1. Модельная задача 59
2.2.2. Численная оптимизация на ЭВМ 62
2.2.3. Анализ численных экспериментов . 63
2.3. Ограниченная температура обмотки 70
2.4. Частота как переменный параметр . 76
2.5. Результаты и выводы по главе 2 . 79
3. ЦЕЛЕВАЯ ФУНКЦИЯ В ФОРМЕ ЛИНЕЙНОЙ КОМБИНАЦИИ КРИТЕРИЕВ КАЧЕСТВА . 86
3.1. Локальные свойства критериев качества . 86
3.I.I.. Алгоритм вычисления критериев качества и функций, входящих в систему ограничений 87
3.1.2. Линии уровня 90
3.2. Зависимость решения от величины весовых коэффициентов . 93
3.3. Результаты и выводы по главе 3 . 97
4. КОНЦЕВОЙ ЭФФЕКТ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИОННОЙ МАШИНЕ 98
4.1. Внутренная задача в приближении малого немагнитного зазора 98
4.1.1. Модель с конечным магнитопроводом . 102
4.1.2. Модель с замкнутым магнитопроводом . 105
4.1.3. Численные эксперименты
4.2. Метод численного расчета интегральных характеристики!
4.2.1. Заданная система напряжений . 114
4.2.2. Перегородки на входе и выходе активной зоны . 114
4.2.3. Переменное зубцовое деление и геометрия паза 115
4.2.4. Активные конфузор и диффузор . 116
4.3. Численные эксперименты . 124
4.4. Переходные процессы с учетом концевого эффекта . 131
4.4.1. Математическая модель . 131
4.4.2. Алгоритм расчета 133
4.5. Результаты и выводы по главе 4 142
5. ВНУТРЕННЯЯ ГИДРАВЛИКА В ИНДУКЦИОННЫХ НАСОСАХ 145
5.1. Метод расчета интегральных характеристик 145
5.2. Устойчивость к малым возмущениям 149
5.2.1. Устойчивость однородного решения в цилиндрическом насосе 150
5.2.2. Граница устойчивости для плоского насоса . 155
5.3. Численные эксперименты по расчету характеристик . 159
5.3.1. Локальные характеристики 159
5.3.2. Интегральные характеристики 163
5.4. Модель течения со ступенчатым распределением скорости 165
5.4.1. Переходный слой 167
5.4.2. Мощности и КПД 169
5.5. Проектирование электромагнитных насосов большой подачи 175
5.5.1. Концепции проектирования 175
5.5.2. Оценка достижимого КПД как функции . 180
5.6. Результаты и выводы по главе 5 182
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 184
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 186
