скинированием
”.
Его анализу посвящено много работ
(
например
,
рабо
-
ты
[2–4]).
Одним из способов уменьшения концентрации тока является
использование контактных пар
(
якорь
–
рельс
)
из материалов с суще
-
ственно различной проводимостью
(
алюминий
–
графит
) [5],
однако
обычно этот способ малоэффективен из
-
за увеличения резистивных
потерь в электрической цепи ускорителя
.
Известны попытки повысить
скорость начала деградации контактов до
2,5–3
км
/
с с использованием
искусственных способов организации подвода тока к якорю с дульной
части ускорителя
.
Однако в работе
[6]
показано
,
что это неизбежно
приводит к уменьшению ускоряющей силы
.
Таким образом
,
успешное
уменьшение влияния скоростного скинирования тока на разрушение
контактов требует привлечения новых идей и детального исследования
процесса токопереноса
.
Отметим
,
что зона скоростного скинирования
практически недоступна для проведения измерений в силу малых раз
-
меров и высокой скорости перемещения якоря
.
Численное моделиро
-
вание в этом случае является одним из немногих инструментов иссле
-
дования
.
Настоящая работа посвящена описанию трехмерной модели
и обсуждению результатов расчетов
,
которые с хорошей точностью со
-
ответствуют экспериментальным наблюдениям процессов разрушения
металлических контактов рельсотронного ускорителя
.
В приведенных
расчетах использованы геометрические размеры реального устройства
и представленная на рис
. 2
типичная зависимость полного протека
-
ющего через ускоритель тока от времени в соответствии с данными
Рис
. 2.
Величины выходного напря
-
жения
(
1
)
и силы тока
(
2
)
в канале
с медными рельсами при ускорении
металлического якоря до
2,7
км
/
с
(
че
-
рез
500
мкс после старта якорь поки
-
дал канал
)
работы
[1],
полученными ранее
на экспериментальном рельсотрон
-
ном ускорителе ЭММА
-6.
Математическая модель
.
Для
описания электромагнитных по
-
лей использовано так называемое
квазистационарное или магнито
-
гидродинамическое приближение
уравнений Максвелла
[7].
Замкну
-
тая трехмерная нестационарная во
времени модель
[7–10]
объединя
-
ет расчет распределения тока в
проводниках и локального тепло
-
выделения с непосредственным
расчетом ускоряющей силы
.
При
этом модель однородна по различ
-
ным подобластям с различающейся
электропроводностью
:
типа про
-
водник или диэлектрик
.
82
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
№
4
