Нужна индивидуальная работа?

Подберем литературу

Поможем справиться с любым заданием

Подготовим презентацию и речь

Оформим готовую работу

Узнать стоимость своей работы

Дарим 200 руб.
на первый
заказ

Дипломная работа

Психология

Дипломная работа на тему: Разработка конструкции имитатора и составных элементов. Конструкция многоканального капиллярного

Купить за 600 руб.

Страниц

Размер файла

2.75 МБ

Просмотров

Покупок

Имитатор одноканальный электротехнический газодинамическийСовременное развитие вооружения и военной техники характеризуется интенсивным применением оптико-электронных элементов, имеющих высокую

Введение

имитатор одноканальный электротехнический газодинамический

Современное развитие вооружения и военной техники характеризуется интенсивным применением оптико-электронных элементов, имеющих высокую уязвимость к действию электромагнитного излучения. В качестве перспективных средств оптико-электронного противодействия исследуются боеприпасы оптического действия (БОД), являющиеся источником сверхмощного некогерентного оптического излучения. В качестве первичной энергии БОД используется химическая энергия конденсированных взрывчатых веществ, источником излучения является высокотемпературная плотная плазма.

Для детального исследования работы БОД целесообразно применять многоразовые имитаторы, позволяющие значительно снизить стоимость НИОКР по созданию оптимальных типов БОД. Для имитации работы взрывного источника излучения необходимо создать импульсный поток высокоэнтальпийной плазмы, имеющий схожие газодинамические и спектрально-яркостные характеристики. Одним из источников, удовлетворяющего данным требованиям, является капиллярный генератор плазмы, использующий капиллярные разряды на основе электровзрыва металлического проводника.

Экспериментальное исследование капиллярного имитатора показало схожесть газодинамических и спектрально-яркостных характеристик со взрывными источниками излучения [1]. В имитаторе, как и в БОД, в результате взрыва образуется поток высокотемпературной плазмы, формирующий тороидальное плазменно-вихревое образование. Сравнение динамики сил излучения представлено на рисунке 1.1.

Для решения вопросов масштабирования энергетических характеристик одноканальных взрывных источников излучения предлагается разработать и экспериментально исследовать четырехканальную конструкцию стендового имитатора. Детальная отработка процессов взаимодействия плазменных струй каждого из каналов, поиск оптимальных масс рабочего тела, и оптимальной конфигурации генератора, позволят эффективно масштабировать взрывные источники излучения.

Рис.1.1 Сравнение регистрируемой спектральной силы излучения 1000 нм взрывного источника (пунктирная) и имитатора (сплошная)

Исходные данные

Тип источника плазмы: капиллярный разряд с электровзрывом проводника

Режим работы: импульсный

Количество каналов: 4

Расстояние между каналами: 20 мм

Диаметр капилляра: 10 мм

Длина капилляра: 55 мм

Рабочее вещество: алюминий

Напряжение: 5 кВ

Полная запасаемая энергия: 10 кДж

Запасаемая энергия на один канал: 2,5 кДж

Заключение

В ходе выполнения данной дипломной работы получены следующие основные результаты:

1. Разработан и изготовлен четырёхканальный имитатор взрывных источников излучения на основе капиллярного разряда, позволяющий моделировать импульсы различной длительности и энергетики. Основные параметры одного канала: плазмообразующее вещество - алюминий, диаметр капилляра 10 мм, длина 55 мм, вкладываемая за импульс энергия 2,5 кДж, начальное напряжение на батарее конденсаторов 5 кВ, максимальный ток 61 кА достигается при 19 мкс, максимальная электрическая мощность составила 100 МВт. Энергия, запасаемая во всей установке, составила 10 кДж. Для массы фольги 150 мг КПД энерговклада составил 76 %.

2. Разработан и собран экспериментальный стенд имитатора, обеспечивающий измерение электротехнических, термо- и газодинамических, спектрально-яркостных характеристик плазменно-вихревого образования. Приведено полное техническое описание диагностического оборудования. Описана методика обработки экспериментальных данных, проанализированы погрешности проводимых измерений.

. Проведено экспериментальное исследование одного канала имитатора. Подробно представлены результаты для масс взрываемой фольги: 30, 150 и 250 мг. Приведены электротехнические параметры разряда. Представлены кадры видеоизображения работы одноканального имитатора, графики газодинамических и спектрально-яркостных характеристик имитатора. Для массы 150 мг максимальная мощность излучения составила 0,1 МВт/ср, энергия излучения составила 150 Дж/ср. Видимый диаметр плазменного образования, фиксируемый скоростной видеокамерой, к 2 мс составил 155 мм.

. Проведено экспериментальное исследование многоканального имитатора при массе взрываемой фольги в канале 150 мг. Представлены газодинамические и спектрально-яркостные характеристики имитатора. Разобран процесс взаимодействия потоков и формирования единого вихревого кольца. Энергия излучения плазменного вихря составила 680 Дж/ср, максимальная мощность излучения - 0,34 МВт/ср. Эффективность преобразования энергии, вкладываемой в нагрузку, в энергию излучения составила 112%. Видимый диаметр плазменного образования, фиксируемый скоростной видеокамерой, к 2 мс составил 270 мм.

. Проведено сравнение характеристик многоканального имитатора с одноканальным имитатором и многоканальным взрывным источником излучения. Показано качественное соответствие динамики излучения, разобраны причины количественного расхождения.

. На основе сравнения характеристик многоканального имитатора с одноканальным имитатором и взрывным источником излучения, разработан ряд рекомендаций по дальнейшему исследованию:

- исследовать влияние массы плазмообразующего вещества на характеристики имитатора;

изготовить четырехканальный взрывной источник с размерами и положением каналов, а также инициируемой энергией и массой плазмообразующего вещества идентичными имитатору, для установления количественной связи между характеристиками имитатора и взрывного источника.

Список литературы

1. Жарников М.Н., Камруков А.С., Кожевников И.В., Козлов Н.П., Росляков И.А. Генерация крупномасштабных излучающих вихревых структур при торможении импульсных плазменных струй в воздухе// ЖТФ - 2008. - том 78 - №5 - С. 38-46.

2. Буланов С.С., Есиев Р.У., Жарников М.Н., Камруков А.С., Кожевников И.В., Козлов Н.П., Морозов М.И., Росляков И.А., Степанов Ю.А. Взрывной плазменно-вихревой источник оптического излучения // Письма в ЖТФ - 2008. - том 34 - №1 - С. 74-84.

. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений/ - 2-е изд., доп. - М.: Энергия, 1966. - 688 с, ил.

. Огурцова Н.Н., Подмошенский И.В., Роговцев П.Н. Расчёт параметров оптически плотной плазмы разряда с испаряющейся стенкой// ТВТ - 1971.- том 9 - №3 - С. 468-474.

. Абрамович Г.Н.: Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч. 1: Учеб. руководство: Для втузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит, 1991. - 600 с.

6. Голуб В.В., Баженова Т.В. Импульсные сверхзвуковые струйные течения/ отв. ред. В.Е. Фортов; Объед. ин-т высоких температур РАН. - М.: Наука, 2008. - 279 с.

. Архипов В.П., Жарников М.Н., Камруков А.С. и др.//Сб. науч. тр. VI Межгос. симп. по радиационной плазмодинамике ("РПД-2003"). М.:НИЦ "Инженер", 2003. С.202-203

. Чекмарёв С.Ф. Неустановившееся радиальное расширение газа в затопленное пространство от внезапно включённого стационарного источника// ПМТФ - 1975. - №2 - С. 70-79.

. Кисаров А.П. Стендовый имитатор активных импульсных оптических помех//Кисаров Антон Павлович/науч. рук. Камруков А.С.;МГТУ-М.,2010 - 59 с.

. Козлов Н.П., Камруков А.С. и др. Исследование физических механизмов формирования и радиационно-газодинамических свойств крупномасштабных плазменно-вихревых структур в атмосферном воздухе//Отчет НИИ ЭМ - 2010. - ч.2 - 50 с.

. Буланов С.С., Есиев Р.У., Камруков А.С., Козлов Н.П., Морозов М.И., Росляков И.А. Взрывные плазменно-вихревые источники излучения// ЖТФ - 2010. - том 80 - №11 - С. 87-94.

Как купить готовую работу?

Авторизоваться
или зарегистрироваться
в сервисе

Оплатить работу
удобным
способом

После оплаты
вы получите ссылку
на скачивание