Исследование и разработка индукционной системы выплавки тротила для конверсионных технологий

• Автор: Обухова, Алла Васильевна
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 120 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Проблема расснаряжения боеприпасов.

1.1. Основы технологии индукционной выплавки тротила.

1.2. Состояние вопроса моделирования и оптимизации при 13 индукционном нагреве.

1.3. Выводы по главе.

2. Математическое моделирование процесса индукционной 25 выплавки тротила.

2.1. Постановка задачи моделирования и

выбор метода решения

2.2. Конечно-элементная модель электромагнитного поля.

2.3. Конечно-элементная модель расчета тепловых полей.
2.4. Выводы по главе.
3. Оптимальное проектирование индукционного нагревателя
для выплавки тротила.
3.1. Принципы оптимального проектирования индукционного нагревателя.
3.2. Методика конструирования индукционного нагревателя 57 для выплавки тротила.
3.3. Выводы по главе.
4. Разработка системы управления процессом индукционной выплавки тротила
4.1. Проблемы оптимального управления процессом
индукционной выплавки тротила.
4.2 Синтез системы управления.
4.3. Исследования системы управления и оценка её состояния.

4.4. Выводы по главе.
5. Реализация индукционной системы выплавки тротила.
5.1. Установка для утилизации снаряда.
5.2. Выводы по главе.
Заключение
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы: Работа посвящена разработке системы индукционной выплавки тротила из снарядов и бомб.
Важным приоритетом перестройки промышленности России в последние годы является конверсия военного производства. Конверсия преследует ряд целей:
- при сохранении наиболее важных стратегических производств перепрофилировать другие таким образом, чтобы через использование их потенциала повысить технологический уровень гражданских отраслей;
- адаптировать сугубо специализированное и монопольное производство оборонных отраслей к рынку гражданской продукции;
- утилизировать накопленные за многие годы обычные виды боеприпасов, попавших в класс сокращаемых вооружений или боеприпасов с истекшим сроком службы.
Особенно остро проблема утилизации встала в связи с принятыми международными соглашениями о сокращении обычных вооружений. Начиная с 1991 года - года распада Варшавского договора, Россия встала перед проблемой утилизации десятков тысяч вагонов боеприпасов. Появились первые предложения по технологии утилизации обычных вооружений, в том числе снарядов (Рис. 1).
Рис. 1. Эскиз снаряда.
Они основывались на контактном способе выплавки, при котором тротил расплавлялся за счет прямого воздействия горячей водой. Однако опыт
Корпус снаряда
Тротил

Интегрируя (2.4) по длине Ьпр по длине токопровода обмотки, получим:
| Ёс1Ь = = ЁП<И+ ЕВ(1Ь = их-ех
^пр ^пр ^ ^пр ^пр
где II] - приложенное к индуктору напряжение, а е - ЭДС, наведенная в обмотке индуктора магнитным полем.
Таким образом, напряженности Еп и Ёв в токопроводах вызывают ток при соблюдении условия Л=0, а в воздушных зазорах обеспечивают передачу электромагнитной энергии от источника к местам её поглощения.
Вместо (2.16), (2.20) после замены операции дифференцирования по времени умножением для комплексных амплитуд получим векторные уравнения Гельмгольца [9,18]:
V2#*, - ]соццйуНт = 0; (2.22)
У2£я = 0; Ч2Ёвт - • (2.23)
В непроводящих областях им соответствуют уравнения:
У2Ят=0; У2^=0; У2£я=0.
Решение уравнений (2.22) - (2.23) при соответствующих граничных условиях позволяет рассчитать все характеристики электромагнитных полей в установившемся режиме.
Граничные условия I рода заключаются в задании исходной функции на границе расчетной области (например, напряженности магнитного поля).
В граничных условиях II рода задана производная функции по нормали к поверхности. Нулевые граничные условия второго рода соблюдаются, например, на плоскости и осях симметрии.