Введение
ГЛАВА 1. Проблема уничтожения боеприпасов. задачи диссертационной работы 10
1.1. Актуальность и технология уничтожения химических боеприпасов 10
1.2. Обзор электротермических установок для уничтожения боеприпасов 12
1.3. Определение исходных параметров локализатора 16
1.4. Выбор способа нагрева локализатора и схемы нагревателя 18
1.5. Анализ работ по расчету многослойных индукторов 22
1.6. Выбор метода решения и программных средств моделирования
1.6.1. Методы расчета электромагнитных и температурных полей 25
1.6.2. Методы расчета параметров течения воздуха 26
1.6.3. Методы и средства проектирования систем автоматического управления температурой 27
1.7. Постановка задач диссертационной работы 28
ГЛАВА 2. Разработка математических моделей электромагнитных, тепловых и газодинамических процессов в индукционно–резистивном нагревателе 31
2.1. Конструктивная схема и работа ИРН 31
2.2. Постановка задач моделирования 32
2.3. Модель электромагнитных процессов в ИРН
2.3.1. Математическая модель электромагнитных процессов 37
2.3.2. Методика построения электромагнитной модели 41
2.3.3. Исследование свойств математической модели 43
2.3.4. Оценка погрешностей и проверка адекватности модели 46
2.3.5. Подпрограмма Multilayerсoil 47
2.4. Модель тепловых процессов в ИРН 48
2.4.1. Математическая модель тепловых процессов 48
2.4.2. Методика построения тепловой модели 50
2.4.3. Исследование свойств и проверка адекватности тепловой модели 52
2.5. Модель естественной конвекции 55
2.5.1. Математическая модель естественной конвекции 56
2.5.2. Методика построения газодинамической модели 57
2.5.3. Выбор модели течения воздуха 60
2.5.4. Исследование свойств и проверка адекватности модели
2.6. Модель вынужденной конвекции 64
2.7. Выводы по главе 2 69
ГЛАВА 3. Исследование электромагнитных, тепловых и газодинамических процессов в индукционно резистивном нагревателе 71
3.1. Задачи исследования 71
3.2. Геометрия ИРН и методика проведения исследований 72
3.3. Исследование энергетических характеристик ИРН
3.3.1. Исследование влияния тока и частоты 78
3.3.2. Исследование влияния размеров индуктора 80
3.3.3. Исследование влияния размеров обмоточного провода 82
3.3.4. Оценка влияния магнитопровода 85
3.4. Исследование тепловых параметров ИРН 87
3.4.1. Исследование влияния параметров индуктора на равномерность нагрева локализатора 91
3.4.2. Исследование пускового нагрева локализатора 92
3.5. Исследование естественной конвекции в ИРН 94
3.5.1. Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры локализатора 94
3.5.2. Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры и давления воздуха внутри камеры уничтожения 96
3.6. Исследование вынужденной конвекции в ИРН 98
3.7. Выводы по главе 3 102
ГЛАВА 4. Разработка структурной модели системы регулирования температуры и исседование режимов работы индукционно-резистивного нагревателя 104
4.1. Постановка задачи 104
4.2. Методика построения структурной модели ИРН 105
4.3. Исследование пускового режима нагрева 117
4.4. Исследование режима уничтожения боеприпасов 120
4.5. Проверка адекватности структурной модели 122
4.6. Выводы по главе 4 123
ГЛАВА 5. Экспериментальное исследование характеристик индукционно-резистивного нагревателя 125
5.1. Цель исследования и описание экспериментального стенда 125
5.2. Порядок проведения экспериментов 127
5.3. Исследование электрических характеристик индуктора 128
5.4. Исследование температурных параметров локализатора 132
5.5. Исследование энергетических параметров индуктора 135
5.6. Исследование режимов работы нагревателя 137
5.7. Экспериментальное определение ресурса нагревателя 140
5.8. Разработка методики проектирования ИРН, апробация и возможности ее применения 142
5.9. Практическая реализация и внедрение нагревателей 147
5.10. Выводы по главе 5 150
Заключение 152
Список литературы
