Исследование физических процессов и эффективности преобразования энергии во взрывном МГД-генераторе

• Автор: КондратенкО, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 c. : ил

1. Глава I. ВЗРЫВНОЙ МАГНИТОГИДРОДИНА1ШЕСКИЙ ГЕНЕРАТОРИСТОЧНИК МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ, (анализ литературных данных и постановка задачи экспериментального исследования)

1.1 Импульсные МГД-преобразователи на основе

взрывчатых веществ

1.2 Исследования физических процессов во взрывном МГД-генераторе

1.3 Эффективность преобразования энергии во

взрывных МГД-генераторах (основные результаты расчетных исследований)

1.4 Постановка задачи исследования

2. Глава II. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

2.1 Конструкция линейного взрывного МГД-генератора. Взрывная ударная труба. МГД-канал с импульсным магнитом

2.2 Диагностическая аппаратура

2.2.1 Скоростная фоторегистрация течения плазмы за ударной волной. Измерения импульсного давления и массовой плотности во взрывном потоке
2.2.2 Измерение электрических и магнитных величин
2.3 Система синхронизации измерений и регистрирующая аппаратура
3. Глава III.ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ЛИНЕЙНОМ ВЗРЫВНОМ МГД-

ГЕНЕРАТОРЕ
3.1 Измерение газодинамических параметров линейного взрывного течения в отсутствии магнитного поля
3.2 Взрывной МГД-генератор по схеме с ударной волной. Обмен энергией во взрывном МГД- течении
3.3 Взрывной МГД-генератор по схеме на продуктах детонации с присадкой. Влияние газодинамики взрывного течения на эффективность преобразования энергии
3.4 Анализ предельной эффективности взрывного МГД-генератора в режиме с обменом энергией
3.5 Выводы к гл. III
4. Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ЭНЕРГИИ В ЛИНЕЙНОМ ВЗРЫВНОМ МГД-ГЕНЕРАТОРЕ
4.1 Эксперименты по генерации электрической энергии на омическую нагрузку
4.2 Взрывной МГД-генератор с индуктивной нагрузкой
4.3 Экспериментальное исследование эффективности согласования взрывного МГД-генератора
с магнитоплазменным компрессором
4.4 Моделирование частотного режима работы взрывного МГД-генератора
4.5 Выводы к гл. 1У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.
ОС,^, 2 - пространственные координаты.
£ - время.
£)> ^ > & - длина, высота, ширина МГД-канала.
- длина плазменного сгустка.
^1 - длина разгонного участка от ВВ до электродной системы.
5 - площадь поперечного сечения канала.
4 = ^>10 - объем МГД-канала. в0 - индукция 1лагнитного поля, вс - индуцированное магнитное поле, ро - магнитная проницаемость вакуума, магнитное число Рейнольдса, параметр МГД-взаимодействия.
- химическая энергия ВВ.
л/0 = ( о0/2р0) М0 - энергия магнитного поля в объеме МГД-канала.
£> - скорость фронта ударной волны.
О - скорость звука.
ЯЛ - скорость газа.
Р - давление.
Р - плотность.
Т - температура.
И - число Маха.
1Я<г - концентрация электронов.
<э - электропроводность.
^ - плотность тока.
*3 - ток.

лись в специальной обойме автомата безопасности подрыва. Управление движением обоймы с электродетонатором производилось дистанционно пневматической системой, приводящей автомат безопасности в боевое положение после завершения всех подготовительных операций на установке.
Взрывная камера соединялась с газодинамическими секциями

формирования взрывного течения, имеющими сечение 5*10 см'. Использовались две глухие секции длиной 0,5 м и одна диагностическая секция с иллюминатором (рис. 4) длиной I м, так что общая длина участка трубы до входа в МГД-канал могла достигать 2 м. В секции диагностики в боковых стенках имелись пять пар профилированных окон диаметром 12 и 36 мы, которые использовались как для визуализации взрывного течения, так и для измерения других газодинамических параметров потока. Расстояние между центрами окон составляло 15 см, от краев секции до первого и последнего окон - 20 см.
Вслед за участком формирования располагался МГД-канал, образуя продолжение газодинамического тракта. Выход МГД-канала замыкался через переходник с откачиваемой демпфирующей емкостью

объемом м . Использование емкости позволяло предотвратить выброс продуктов детонации в атмосферу, погасить импульс движущегося газового потока при расширении его в большой вакууми-руемый объем и обеспечить остаточное давление в установке меньше атмосферного.
Газовакуумная система установки состояла из двух юорваку-умных насосов НВЗ-20, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и позволяла производить откачку, наполнение рабочим газом и контроль давления в рабочих объемах установки. Участок формирования, МГД-канал и демпфирующая емкость разделялись уплот-