Високовольтні електророзрядні системи з керованим перетворенням енергії - Автореферат

Її розвязання вимагає комплексного підходу, що включає глибокі дослідження процесів перетворення електричної енергії в інші види в ЕРК, пошук, розробку і технічну реалізацію нових способів ефективного динамічного керування процесами перетворення енергії, створення і застосування високоенергетичних, у тому числі і комбінованих імпульсних накопичувачів енергії. При розвязанні поставлених задач використовувалися: математичне моделювання нелінійних, взаємообумовлених електрогідродинамічних процесів, що протікають у високовольтних електророзрядних системах, з використанням чисельних (метод Кірквуда - Бете, Ньютона) і аналітичних методів; фізичний експеримент у лабораторних і натурних умовах із синхронною реєстрацією електродинамічних характеристик електричного розряду, швидкісною фотореєстрацією кінематичних параметрів розрядного каналу й ударної хвилі, спектрографуванням плазмових явищ і реєстрацією амплітудно-частотних характеристик акустичного випромінювання, що поширюється в конденсованому середовищі; статистична обробка експериментальних даних і одержання на цій основі функціональних звязків та емпіричних залежностей. вперше доведено можливість шляхом зміни електродинамічних параметрів керування амплітудами випромінюваних при підводних електричних розрядах первинної і вторинної хвиль тиску і встановлено граничну величину питомої (на одиницю довжини каналу розряду) швидкості росту електричної потужності, при якій відбувається рівність їх амплітуд; У монографії [1] виконано постановку проблеми та задач досліджень способів керування електророзрядними процесами перетворення енергії шляхом параметричної зміни елементів розрядного кола і використання різних гомогенних і гетерогенних середовищ, а також виконано розрахунки енерговузла електророзрядних систем на базі комбінованих енергонакопичувачів та проведено апробацію результатів в електрогідроімпульсних установках. У статтях [9 - 11, 15, 17 - 19, 23] виконано постановку задач досліджень, вибір моделі рівняння стану густої багатокомпонентної низькотемпературної плазми, обгрунтування наявності у плазмі двох механізмів електропровідності, розробку методу розрахунку складу плазми; [5 - 8, 21, 22, 24] - здобувачеві належить спосіб керування електричними та гідродинамічними характеристиками підводного електричного розряду шляхом включення в розрядний контурНа базі керованих комбінованих накопичувачів енергії, тобто використання високовольтного електрохімічного вибуху, розроблено спосіб гідроімпульсного деформування металів. На відміну від традиційного електрогідроімпульсного (ЕГ) способу розроблений спосіб дозволяє істотно збільшити амплітуду і час впливу тиску на заготівку, а також оперативно керувати цими параметрами без зміни характеристик ємнісного накопичувача енергії. Крім того, застосування комбінованих енергонакопичувачів дозволяє при проектуванні нового обладнання ЕГ штампування деталей знизити енергію ємнісного накопичувача без зниження технологічних можливостей таких пристроїв і, що надзвичайно важливо, підвищити ресурс роботи усього високовольтного устаткування за рахунок зменшення величин і часу протікання розрядних струмів. На базі ВЕХВ розроблено електрогідроімпульсну установку для руйнування бетонних і залізобетонних фундаментів при реконструкції і планових ремонтах цехів підприємств і руйнування міцних мінеральних утворень. Застосування установок типу “Базальт” у промислових умовах (трест Укрметалургремонт, Мосенергоспецремонт і ін.) з комбінованими енергонакопичувачами показало, що при незмінних енергоспоживанні і масогабаритних показниках продуктивність по руйнуванню бетонних конструкцій зросла в 3 - 4 рази, розширилися технологічні можливості (руйнування залізобетонних конструкцій), у 20 - 30 разів зріс ресурс електродів-підривників, у 2 і більш разів підвищився к. к. д. перетворення електричної енергії.У дисертаційній роботі отримала подальший розвиток теорія високовольтних електророзрядних систем з керованим перетворенням енергії на основі узагальненого аналізу енергетичних і динамічних процесів при електричному розряді в конденсованих середовищах, що дозволило розробити математичну модель динаміки процесів розвитку високовольтного електричного розряду в таких середовищах і енергоефективні способи керування електродинамічними і силовими характеристиками високовольтних електрогідроімпульсних систем. Отримані в дисертації результати у сувокупності складають суттєвий внесок у подальший розвиток теорії керованих високовольтних електророзрядних систем і вирішення важливої науково-прикладної проблеми підвищення енергоефективності, продуктивності, надійності та керованості високовольтних електророзрядних комплексів. Розроблені методики чисельного дослідження електропровідності та іонізаційного складу багатокомпонентної неідеальної плазми каналу підводного електророзряду для широкого діапазону температур T=(2-60)·103 K° та тисків P=(0,1-1000) МПА, що дозволило створити математичну модель процесу розвитку високовольтного електричного розряду у конденсова

Загальна характеристика роботи