破坏性脉冲强磁场的数值模拟和实验研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjt197703
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高强度磁场的实现一直以来都是技术难题,其中百特斯拉级磁场的实现更是极具挑战性。目前,产生百特斯拉级磁场的方法主要有单匝线圈法、电磁压缩法和爆炸磁通压缩法[1];其中单匝线圈法和电磁压缩法因其破坏程度的可控性和良好的可重复性获得了更多的应用。但它们的放电过程很复杂,涉及电磁学、力学、热学、等离子体科学等众多学科。因此要对其进行深入的研究,必须借助合理的数值模型。  本文首先从“路”和“场”的角度讨论了单匝线圈法二维线状模型和有限元模型(包括二维和三维模型)的建立方法;研究了线圈的动态变形过程,分析了线圈温度和速度对电流分布的影响,并将三种模型在合理性和准确性方面进行了对比。  其次在二维线状模型的基础上,分析了电磁压缩法角箍缩形式模型的建立过程,并考虑了驱动线圈移动变形的影响,使模型更加合理准确;讨论了感应电流、磁场和线圈运动情况之间的关系,并分析了不同时刻电流和温度的分布;还研究了线圈间磁场的分布,讨论了套筒线圈的变形情况;同时建立了磁通压缩阶段的能量关系式,解释了最优种子磁场的存在性。  然后讨论了电磁压缩法 Z箍缩形式的建模方法,重点分析了线圈的互感和磁压力的计算方法;根据计算结果,分析了其磁压力的产生方式,以及轴向电流和角向电流的变化情况,并将其与角箍缩形式的过程进行了对比。  最后在脉冲电源装置的基础上,设计了单匝线圈实验系统,对比了在不同电源系统和线圈尺寸下的放电过程;并结合仿真结果,研究了分别由温度和电磁应力引起的爆炸情况。同时验证了该模型的合理性和准确性,为今后的科学研究奠定了基础。
其他文献
随着电力需求的不断增长以及对清洁能源的大面积开发使用,分布式发电开始被积极地利用于现有的传统电网。分布式电源(DG)的接入有效的改善了电网峰谷性能,提高供电可靠性,但其单机接入成本较高,难以控制。微电网通过将DG进行系统化管理,来充分发挥DG单元的能效作用,并且降低DG单元对电网的不利影响。由于微电网的特点决定了微电网电压稳定情况的复杂性,难以以传统的统一调度和判断方法来进行控制。为此,本文基于微
纵观建国70年来新中国发展壮大的历史,是中华民族伟大复兴的创业史,也是中国金融业发展从无到有、精益求精、稳中求进的奋斗史.一代代金融人投身国家经济建设之中,用青春和热
期刊
有一束光芒在农业银行闪动,在我们身边环绕,这种光亮叫榜样;rn有一个情愫在我们心底跳动,在基层岗位闪光,这种情愫叫激情.rn它是风雨无阻守楼盘时的执着;rn它是加班加点做件
期刊
在古代,官渡古渡口为云南的经济、文化的交流和发展提供了便捷的渠道;在近代,官渡区以其肥沃土壤及丰富水源等地理优势,在昆明发展的历史上发挥了农产品供给重要基地之一的作
期刊
70年初心不改,70年砥砺前行,在中国共产党的领导下,我国的金融业发展取得了举世瞩目的成就,建立了符合我国国情的制度较为完善、机制较为灵活、功能较为充分和监管较为有效的
期刊
风雨砥砺,岁月如歌,一路披荆斩棘,风雨兼程,中国从“站起来”“富起来”,再到“强起来”.70年来,新中国以令世界惊叹的速度从雨后初生到如今的枝繁叶茂,这是几代人的无私奉献
期刊
太阳落山,月牙东挂.农历八月初,夜色微凉,跟在父亲身后,晃里晃荡出家门西行,然后折向村南.转弯时,我仿佛看见“白狗”家门楼前水井上还架着辘轳,此刻已经不见摇动辘轳打水的
期刊
水雾荷电技术可以降低雾滴粒径、增强雾滴的吸附性,进而提高喷雾使用效率,在细水雾除尘、空气净化、农药喷洒、工业喷涂等领域具有重要的应用价值。雾滴的荷电性能是研究水雾荷
风雨砥砺,岁月如歌.70年前,你满目疮痍、积贫积弱、百废待兴.为了祖国的成长,无数先烈们前仆后继、英勇拼搏,用自己的脊梁挺起了中华民族古老的长城,沉睡的雄狮终于发出了震
期刊
期刊