Движение лайнера в поперечном сечении магнитного компрессора - page 14

ется тем, что выбранная ширина лайнера больше ширины индуктора,
поэтомудавление магнитного поля на правый конец меньше, чем на
центр. В ходе дальнейшего движения в пластическом лайнере правый
край начинает заворачиваться внутрь зазора, при этом б ´ольшая часть
пластины совершает плоскопараллельное движение. Расчет с кривой
деформирования
1
был остановлен, когда конец пластины образовал
замкнутое кольцо (рис. 6,
а
). Для более упругого материала лайнера
с кривой деформирования
2
конец пластины деформируется мень-
ше и в направлении центральной части распространяются небольшие
упругие волны (рис. 6,
б
). На рис. 7,
а
указанная тенденция проявляет-
ся еще ярче (кривая деформирования
3
является следующим шагом к
упругому телу). Когда пластина в конце расчета тормозится магнит-
ным полем, наблюдается выпрямление загнутого конца лайнера. На
рис. 7,
б
показано поведение упругого лайнера; видно, что в процес-
се движения по пластине бегут упругие волны. На рис. 8,
а
приведены
результаты расчета, в котором материал лайнера более мягкий по срав-
нению с исходным (кривая деформирования
4
), поэтомудеформации
пластины существенно больше. Процесс расплющивания конца лай-
нера напоминает поведение жидкого лайнера (рис. 8,
б
).
Из результатов расчета следует, что плотность тока в лайнере рас-
пределена сильно неравномерно: наибольшая плотность тока сосредо-
точена в правом конце пластины. Именно этот факт объясняет такие
большие деформации пластины в приближении моделей вязкой жид-
кости и пластического тела: чем больше плотность тока, тем соответ-
ственно больше сила Лоренца, действующая на данную область тела.
На рис. 9, 10 приведены распределения плотности тока и компонент
силы Лоренца в момент времени
t
= 0
,
1
для пластического лайнера.
Вариант 2
соответствует моменту замыкания цепи лайнера
t
0
=
= 0
,
06
. Упругий лайнер тормозится магнитным полем и, не долетев до
нижней границы расчетной области, начинает двигаться вверх. Основ-
ные параметры процесса (ток в цепи индуктора, скорость и координа-
та по оси
х
центра масс лайнера) как функции времени приведены на
рис. 11.
Вязкий и пластический лайнеры также тормозятся магнитным по-
лем, но процесс торможения неоднороден. В соответствующих расче-
тах правый конец лайнера достигал нижней границы расчетной обла-
сти и расчеты прекращались. Следует отметить, что в эксперименте
во время торможения пластины происходит ее разрушение, поэтому
движения в обратном направлении уже не наблюдается.
На рис. 12,
a
показаны положения жидкой пластины в разные мо-
менты времени. Если сравнить данный рисунок с рис. 8,
б
(жидкий
78
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 2
1...,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 15,16,17,18,19
Powered by FlippingBook