Разработка методов описания на базе матричного и топологического аппарата и экспериментальное определение электрофизических параметров магнитогидродинамического генератора тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Введение

Глава I. Матричный метод описания и топологические характеристики МГД-генератора.

1.1. Введение

1.2. МГД-генератор как активный многополюсник.

1.3. Структура матрицы собственных и взаимных сопротивлений МГД-генератора.

1.4. Топологические свойства МГД-генератора.

1.5. Примеры имитационного моделирования.

2.2. Постановка задачи.61

2.3. Экспериментальное определение элементов матричной математической модели на установке

У-02.67

2.4. Экспериментальное определение элементов матричной математической модели на Установке

У-25.71

2.5. Экспериментальное определение элементов матричной математической модели на Установке У-25БМ.77

2.6. Заключение .81

Глава Ш. Динамические свойства элементов матрицы внутренних сопротивлений.

3.1. Введение.97

3.2. Лабораторный стенд.100

3.3. Феноменология микродугового разряда у поверхности электродов.107

3.4. Динамические вольт-амперные характеристики плазменного межэлектродного промежутка .115

3.5. Постоянные времени переходного процесса в плазменном межэлектродном промежутке .122

3.6. Экспериментальное определение элементов матрицы внутренних сопротивлений на переменном токе.126

3.7. Определение коэффициентов матрицы внутренних сопротивлений с помощью статистических характеристик шумовых компонентов тока и напряжения МГД-генератора .127

3.8. Заключение .131

Выводы.147

Литература.150

I. ВЩЕНИЕ.

Среди насущных задач развития народного хозяйства СССР одно из ведущих мест занимают задачи развития энергетики. К новым способам получения электрической энергии относится магнитогидродина-мический метод преобразования тепловой энергии в электрическую [1,21 , позволяющий существенно увеличить КПД тепловых электростанций (в перспективе до 60%) и тем самым дать значительный положительный эффект в общем балансе топливно-энергетических ресурсов по стране.

Накопленный в настоящее время опыт эксплуатации первой в мире опытно промышленной Установки У-25 с магнитогидродинамичес-ким генератором, позволил приступить к созданию промышленного МГД-генератора мощностью 500 МВт. [з].

На Установке У-25 наряду с исследованиями работы нестандартного технологического оборудования (воздухонагнетатели, высокотемпературные воздухоподогреватели [ 4] , камера сгорания [ 5] , инверторная подстанция [б] и т.д.) большое внимание уделяется исследованиям и созданию различных конструкций МГД-каналов (IB, ЗД, Р, FM, [7] ). Создание этой серии каналов позволило достичь на У-25 проектных параметров как потока продуктов сгорания, так и генерируемой мощности - 20 МВт. Г?! • При этом существенно возросли и параметры, характерирующие работу отдельных элементов конструкции МГД-канала - температура электродов до 2250°К, температура изоляционной стенки до

1800°К. [ 81 .

На канале FM были успешно проведены ресурсные испытания продолжительностью 350 ч. [ 91 .

Параллельно с ростом параметров Установки развивались средства диагностики [XO-Il] , контроля и измерений [12,13] .

На основе разработок ИВТАН создана математическая модель

МГД-электростанции, представляющая собой набор математических описаний основного оборудования, составляющего контур МГД-энергобло-ка. Эта модель позволяет проводить проектные расчеты номинальных и частичных режимов МГД-электростанции, при этом рассматривается совместная или индивидуальная работа элементов оборудования,входящего в состав контура [14] .

Среди перспективных исследований МГД-генератора открытого цикла следует отметить работы по созданию МГД-генератора, работающего на твердом топливе. Использование угля - самого распространенного вида топлива в СССР - может улучшить перспективы МГД-метода преобразования энергии.

В настоящее время, кроме уже существующих экспериментальных МГД-установок, работающих на твердом топливе, создаются крупномасштабные установки, использующие в качестве рабочего тела продукты сгорания угля - У-25Г [15] , М25 [3] .

В последнее время развиваются исследования возможности создания МГД-генератора на продуктах сгорания органических топлив с использованием так называемого Т-слоя (ограниченной области плазмы с высокой электропроводностью), который имеет специфические преимущества, например, отсутствие необходимости в использовании щелочных присадок, возможность непосредственного генерирования переменного тока промышленной частоты [1б] . Перспективным представляется использование такого типа генераторов в специальных энерготехнологических установках, например, в установке для производства метанола [к].

К числу наиболее ответственного и сложного оборудовнния, входящего в состав контура любой МГД-установки, относится МГД--канал, в котором осуществляется преобразование энергии.

-Достижение максимальной эффективности процесса преобразования энергии требует изучения широкого круга физических процессов, происходящих в канале МГД-генератора и разработки способов управления этими процессами. Сложность, многообразие, взаимосвязь реальных физических явлений определяет широкую тематическую направленность исследований, связанных с МГД-методом преобразования энергии. Среди этих исследований одно из центральных мест занимают работы, посвященные изучению электрофизических явлений в МГД-канале. Значения электрофизических параметров, таких как величин токов утечки по изоляционным конструкциям канала, величин приэлектродных падений потенциала, величины электропроводности потока плазмы и т.д. определяют уровень генерируемой мощности, степень надежности и ресурс отдельных узлов и всей конструкции МГД-канала.

В связи с этим, приобретают большое практическое значение как экспериментальные исследования электрофизических явлений, так и создание математических моделей, описывающих эти явления.

К числу первых работ в области расчета электродинамики в МГД-каналах относятся [17-19] .

Методы численного моделирования для анализа характеристик МГД-генератора развиваются в работах [20-23] . Анализируя характерные линейные размеры неоднородных возмущений газодинамических и электрических полей в каналах, авторы [23] обосновывают возможность двумерного описания электродинамики и турбулентного пограничного слоя. При этом взаимное влияние электрофизических и газодинамических процессов описывается в рамках квазиодномерного, гидравлического приближения на основе законов сохранения для потока в целом. Распределение электрических величин в канале - потенциала и плотности тока находится путем совместного решения уравнений неразрывности для плотности тока и обобщенного закона Ома, при этом эти уравнения осредняготся по координате, задаваемой направлением внешнего магнитного поля. Используя свойство линейности задачи, авторы С 23] представляют решение для потенциала в виде:

Ф <гх,у; = Фксх,у)рк ( 1 ) т

Здесь - фундаментальное решение задачи. С помощью вектора р , входящего в граничные условия для потенциала, дается связь между внутренними параметрами задачи и параметрами внешней электрической цепи (схемы нагружения), путем приравнивания компонента вектора Р к значениям потенциалов и токов на электродах: ф*= const

J jndSi = IK (a) где Si - внутренняя токосъемная поверхность электрода (рамки для диагонального канала).

Практически решение для распределений потенциала и тока в канале ищется методов сеток с помощью матричной прогонки [ 23] .

В тех случаях, когда учитывается возможность образования фарадеевских дут на электродах, используется локально-одномерная модель дугового разряда [ 23] .

Путем обработки большого экспериментального материала,полученного на пусках различных конструкций каналов Установки У-25 установлена адекватность цитируемой численной модели реальным процессам

23] . Данная модель используется и в упоминавшейся выше полной математической модели МГД-электростанции для описания МГД-канала.

Модернизацией интегро-интерполяционной разностной схемы является метод электрических сеток, используемый для расчета интегральных характеристик канала t24-263 . Элементарная ячейка такой сетки получается путем интегрирования уравнения обобщенного закона Ома по малому пространственному объему плазмы и однозначного сопоставления такому объему невзаимного трехпо-люсника,содержащего сосредоточенные сопротивления, ЭДС и ги-раторы [24] , отражающие невзаимные свойства трехполюсника, обусловленные эффектом Холла.

Полученные таким образом трехполюсники объединяются между собой и в результате составляют электрическую сетку. Уравнения электрической сетки определяются законами Кирхгофа для электрических цепей [2б] . Используя такие сетки, авторы [24-2б] получают интегральные характеристики МГДканала с близкими к реальным распределениям электропроводности и скорости потока. С пос мощью метода электрических сеток были расчитаны схемы замещения МГД-канала и получены некоторые общие свойства таких схем. Так в Г2б] показано, что при определенных условиях схемы замещения, математическое описание которых дается в форме \lZll , обладают свойствами симметрии даже при наличии эффекта Холла.

Большое практическое значение имеют экспериментальные исследования явлений на границе плазма-электрод или плазма-изолятор. Одна из ключевых проблем, во многом определяющая эффективность процесса преобразования энергии и конструктивные особенности МГД-канала, заключается в организации способа протекания тока из плазмы на электроды.

Наличие тепловых пограничных слоев на электродной стенке канала определяет режим протекания тока, который в зависимости от типа используемых электродов может иметь различный характер.

Наиболее благоприятный режим протекания тока на электроды - распределенный или диффузный, характеризующийся минимальными потерями электрической мощности, при практически важном значении плотности тока ~ 2 А/см , имеет место, если температура поверхности электрода - 2000°К. [ 27] . Однако для каналов большой протяженности характерно значительное изменение теплового потока в электродную стенку по ее длине и при величине последр него 2,5 МВт/м , приходится использовать чисто металлическую конструкцию электродов с температурой ТЭ^450°К [273 . В этом случае характер разряда на электродах может быть микродуговым.

Микродуговой режим протекания тока исследовался различными авторами [28-34] . В работах [28,29] исследовались микродуговые процессы на металлических охлаждаемых электродах, в [30] проводились экспериментальные исследования распределения температуры в зоне перегрева, связанной с микродуговым характером протекания тока на электрод. В [3l] рассмотрены процессы перехода от диффузного разряда к микродуговому, там же экспериментально определены методом плазменного конденсатора толщина заряженных слоев на электродах в диффузном и микродуговом режиме протекания тока на электроды.

В [32] рассмотрено взаимное влияние токов диффузного и дугового разряда на электродах канала МГДГ.

Возникновение дугового разряда может быть связано и с продольным, холловским током. В этом случае, дуги закорачивающие межэлектродные изоляционные промежутки, приводят к значительному увеличению эр-^озии электродов, разрушению изоляционных конструкций и,в конечном счете,к выходу из строя МГД-канала.

Возможные механизмы образования таких дуг рассмотрены в работах [33,34] .

Кроме электрофизических параметров, связанных с потоком продуктов сгорания, с явлениями на электродной и изоляционной стенках канала, на эффективность процесса преобразования энергии влияют режим работы и параметры устройств преобразовательной техники, подключенных к выводам МГД-канала. С 35] . С помощью этих устройств осуществляется оперативное управление МГД-генератором , задаются оптимальные, согласованные с внутренними, распределения электрических величин по электродам МГД-канала 135] • Способ подключения преобразовательных устройств (инверторных агрегатов) определяет вид внешней электрической цепи и характер распределения и взаимодействия токов различных электродов, протекающих по плазме.

От количества и единичной мощности инверторных агрегатов зависят количество и тип трансформаторов, которые связывают МГД--генератор с энергетической системой [36] . Параметры силовой электрической схемы, образованной инверторными агрегатами и трансформаторами,совместно с параметрами МГД-генератора могут определять устойчивость работы линии электропередач,подключенных к МГД-электростанции [37] .

Можно продолжить перечень разрабатываемых проблем и методовt так или иначе связанных с решением электрофизических задач.

Несмотря на большое количество работ, посвященных электрофизическим аспектам МГД-преобразования энергии, существует еще достаточно много вопросов, требующих как теоретической, так и экспериментальной разработки. Так, достаточно актуальным представляется развитие методов электротехнического описания МГД

-генератора. Использование электротехнических методов может дать дополнительные преимущества при исследовании электрофизических аспектов МГД-преобразования энергии.

Представление канала МГД-генератора как участка электрической цепи, свойства которой связаны с внутренними параметрами процесса преобразования энергии и с конструктивными особенностями МГД канала, позволяет использовать при решении электрофизических задач традиционные и современные методы анализа и синтеза сложных электрических схем.

С помощью универсальных алгоритмов, основой которых являются методы расчета электрических цепей, возможно решение задач моделирования токораспределения в реальных схемах нагружения различного типа (фарадеевская, холловская, диагональная) с учетом как особенностей схемных решений, так и возможных аварийных режимов.

С помощью этих же методов возможно решение задач оптимизации схемы нагружения, причем возможно проводить оптимизацию распределений электрических величин по длине канала и оптимизировать вид самой схемы нагружения.

Еще одна большая группа задач, решение которых возможно с помощью электротехнических методов описания МГДГ, связана с экспериментальными исследованиями параметров процесса преобразования энергии. Обычные методы экспериментального определения таких параметров требуют использования специальной аппаратуры. Например, определение электропроводности потока плазмы можно осуществить с помощью специальных датчиков [ТО] , определение приэлек-тродных падений потенциала связано с применением электрических зондов или с измерениями потенциалов изоляционных модулей канала, расположенных на изоляционной стенке [ 31] .

Электротехнические методы позволяют определить эти важнейшие величины по значениям токов и напряжений группы электродов, измерения которых не требуют дополнительного оборудования по сравнению с имеющимся на каждой МГД-установке. Вместе с тем для реализации таких измерений не требуется иметь специальных диагностических проходов через магнитную систему, корпус канала и т.д. Используя информацию о токах и потенциалах электродов, расположенных в различных сечениях канала, можно получать распределения величин электрофизических параметров по длине канала. Поскольку электротехнические методы экспериментального определения указанных величин основаны по существу на обычных измерениях электрических величин, а время обработки получаемых данных с использованием ЭВМ незначительно, появляется возможность вести эксперимент в режиме реального времени.

Экспериментальную информацию можно получать, используя электротехнические методы при измерениях не только стационарных величин, но и переменных во времени электрических сигналов, либо организуя специальным образом внешние возмущения стационарного режима, либо используя шумовые компоненты электрических величин. При этом появляется возможность определения ряда дополнительных параметров, связанных с динамическими характеристиками электрофизических процессов в МГД-канале.

Наконец электротехнические методы описания МГД-канала могут оказаться полезными при создании систем оперативного управления МГДГ.

Как уже отмечалось, управление МГД-каналом осуществляется посредством преобразовательной подстанции МГД-электростанции. Исследование режимов работы силовой электрической схемы преобразовательной подстанции монет существенно облегчиться, если МГД--канал,создающий гальванические связи между различными инвертор-ными агрегатами на стороне постоянного тока [ 38] будет представлен как часть этой схемы. Например, с помощью электротехнических методов можно просто моделировать влияние различных инверторных агрегатов друг на друга через электрические цепи, образованные плазмой продуктов сгорания, при изменении режима одного или нескольких из них.

При создании систем управления МГД-генератором необходимо учитывать возможность возникновения различных аварийных режимов работы С 38] . Используя оперативную экспериментальную информацию об электрофизических /параметрах можно разработать алгоритмы динамического управления МГД-каналом, которые существенно понизят вероятность аварий как в канале, так и в силовой схеме ин-верторной подстанции.

Методы электротехнического описания канала МГДГ, сохраняя инженерную направленность, должны достаточно полно для практических целей отражать реальные ситуации при минимально возможном затрачиваемом времени на обработку экспериментальных данных. Эти методы должны обладать также достаточной универсальностью для учета различных электрофизических процессов, происходящих в плазме МГДГ, и для учета различных схемных решений нагрузочных цепей.

Одна из возможностей описания МГДГ как участка электрической цепи состоит в использовании матрицы собственных и взаимных внутренних сопротивлений МГД-канала. С 39] . Такие реальные особенности конструктивного исполнения МГД-каналов постоянного тока как большая протяженность, большое количество электрических выводов, делают применение матрицы внутренних сопротивлений для описания канала особенно привлекательным. Матрица собственных и взаимных сопротивлений (проводимостей) определяется различными авторами при исследовании электродинамики канала, при расчете интегральных характеристик МГДГ. [20,24] .

Целью настоящей работы является:

1. Разработка электротехнических методов описания канала МГДГ совместно со схемами нагружения, основой которых являются матричные методы теории электрических цепей. При этом матрица собственных и взаимных сопротивлений МГДГ представляет собой самостоятельный объект исследования. С помощью указанной матрицы определяются характеристики МГД-канала,присущие обычным электрическим цепям, например,топологические характеристики.

2. Разработка и экспериментальное обоснование методов определения электрофизических параметров процесса МГД-преобразования энергии, основанных на экспериментальном определении коэффициентов матрицы собственных и взаимных сопротивлений МГДГ.

3. Разработка и экспериментальное обоснование невозмущающих стационарный режим методов определения коэффициентов матрицы на токах звуковой и ультразвуковой частоты. Экспериментальное исследование переходных характеристик плазменных межэлектродных промежутков и инерционных свойств перегревных микродуговых зон.

Экспериментальная информация была получена на Установках У-02, У-25, У-25Б и лабораторном стенде.

шводы

В введении к настоящей работе и в введениях к отдельным главам были сформулированы основные цели, к достижению которых стремился автор. В результате работы были получены следующие результаты:

- разработаны электротехнические методы описания МГД-канала, основывающиеся на применении матрицы внутренних сопротивлений и представлении канала как участка электрической цепи,определены топологические понятия для МГД-канала, с помощью которых можно применять универсальные методы теории электрических цепей для расчета электрического режима МГДГ;

- определены различные системы координат для векторов тока и напряжения МГД-канала, показана взаимосвязь этих систем координат, найдены преобразования систем координат для выражения векторов тока и напряжения в различных, применяемых на практике схемах нагружения;

- продемонстрирована возможность применения электротехнических методов расчета для имитационного моделирования реальных процессов на модели диагонального канала;

- разработаны экспериментальные методы исследования электрофизических параметров процесса МГД-преобразования энергии, основанные на электротехнических методах описания МГДГ и на определении коэффициентов матрицы внутренних сопротивлений;.'

- проведены экспериментальные исследования на Установках У-02, У-25, У-25ЕМ и лабораторном стенде, в результате которых определялись электропроводность продуктов сгорания и приэлектродные падения потенциала;

- на стадии физического пуска установки У-25 проведено экспериментальное определение электропроводности в отсутствии специальных диагностических систем, позволившее провести сравнение эффективности различных устройств ввода присадки в МГД-канал;

- на серии пусков установки У-25 проведены экспериментальные исследования электрофизических характеристик процесса преобразования по распределениям величин потенциалов изоляционных модулей и токов электродов, полученные в результате величины электропроводности и приэлектродных падений потенциала сравнивались с соответствующими величинами, определенными с помощью коэффициентов матрицы внутренних сопротивлений, получено хорошее согласие этих величин;

- создан лабораторный стенд для исследования приэлектродных явлений в плазме продуктов сгорания, большинство параметров потока на котором были близки к параметрам крупномасштабных установок;

- проведены экспериментальные исследования реласакционных характеристик микродуги, в результате которых получены закономерности изменения динамического сопротивления межэлектродного промежутка в зависимости от частоты возмущающего сигнала;

- по частотным зависимостям динамического сопротивления определены постоянные времени, характеризующие нестационарный процесс теплообмена в зоне микродуги и запасенная энергия в перегревной зоне;

- по величине динамического сопротивления на частотах возмущающего сигнала, при которых не успевают перестраиваться параметры зоны микродуги, определена величина падения потенциала в непосредственной близости к поверхности электрода;

- продемонстрирована возможность определения элементов матрицы внутренних сопротивлений с помощью синусоидального возмущения режима работы МГД-канала на Установке У-25 ЕМ;

- предложен способ экспериментального определения элементов матрицы внутренних сопротивлений с использованием шумовых компонентов тока и напряжений МГД-канала, получены уравнения, связывающие статические характеристики шумов с величинами коэффициентов матрицы.

В заключение отметим, что, как видно из сказанного выше, основные результаты работы внедрены в практику исследований на крупномасштабных установках таких как У-25, У-25ЕМ.

Перспектива развития экспериментальных методов состоит с одной стороны в комплексной автоматизации эксперимента с привлечением средств вычислительной техники, с другой в применении результатов эксперимента для целей управления МГД-каналам.

Заключение.

Итак, как и для многих нелинейных элементов, известных в электротехнике Г 50l , для элементов матрицы внутренних сопротивлений генератора при воздействии сигналами, изменяющимися во времена становится недостаточным исследование статических характеристик. При воздействии переменными сигналами необходимо учитывать и изменение нелинейных элементов в зависимости от скорости изменения токов или напряжений (параметрические цепи [69] ). Это относится к различным типам нелинейности, независимо от их природы. Так при наличии сильного МГД-взаимодействия на динамические характеристики будут оказывать влияние времена установления режима течения в канале и при достаточно быстрых возмущениях (при достаточно высоких частотах возмущающего сигнала) течение может не перестраиваться вообще. Если амплитуда возмущающего сигнала будет такой,что дополнительным изменением энтропии течения можно пренебречь (возможность практической реализации таких возмущений не вызывает сомнв' ний), то всегда будет существовать линейная область определяемых параметров. То же справедливо и для электродов, изменяющих свое сопротивление при разогреве снимаемыми токами с МГД-генератора. В этом случае на динамические характеристики суммарного сопротивления канала будут сказываться процессы теплообмена между электродами с одной стороны и элементами конструкции электродного блока и плазмой с другой.

Возможность линеаризации задач при применении внешних возмущений для диагностики и управления каналом важна и тем, что упрощается интерпретация экспериментальных результатов.

Использование на практике соотношений (3.45), (3.47) потребует тщательного изучения статических и спектральных характеристик пуль-сационных составляющих электрических величин, применения современной цифровой и аналоговой электронной аппаратуры. Экспериментальная информация, которую несет матрица собственных и взаимных сопротивлв' ний МГД-канала, перспектива применения этой информации для целей управления и диагностики, возможность непрерывного контроля в сочетании с автоматическими системами управления может сделать оправданным внедрение в практику метода определения коэффициентов матрицы по статистическим характеристикам шумовых компонентов электрических величин.

В настоящей работе были получены результаты, которые могут оказаться полезными при создании систем технической диагностики, использующих переменный ток:

1. Определены основные закономерности поведения плазменного межэлектродного промежутка при внесении гармонических и импульсных возмущений.

2. Получены закономерности изменения динамического сопротивления промежутка в функции частоты при наличии микродуги на одном из электродов.

3. Определены постоянные времени, характеризующие нестационарный процесс теплообмена в зоне микродуги.

4. Определена энергия, запасенная в зоне микродуги.

5. Определено приэлектродное падение потенциала в непосредственной близости к поверхности электрода.

6. Продемонстрирована принципиальная возможность определения элементов матрицы внутренних сопротивлений на переменном токе в условиях Установки У-25Б.

7. Получены уравнения,дающие связь между элементами матрицы внутренних сопротивлений и статическими характеристиками шумовых компонентов тока и напряжения. ж

Рис. 3.1. Схема модифицированной горелки Меккера.

Рис. 3.2. Схема газоснабжения горелки, I - внешний факел, 2 - внутренний факел, 3 - присадка,4-горелка.

380В тока.

1=const

Рис. 3.4. Принципиальная схема коммутатора для получения скачка тока в цепи электродов.

SKC8-2

Рис. 3.5. Принципиальная схема коммутатора для получения скачка напряжения в цепи электродов.

Рис. 3.6. Принципиальная схема для получения синусоидального возмущения в цепи электродов. изолятор (MqO)

ВоЗа электроЗы (Си)

Рис. 3.7. Керамическая модель канала, устанавливаемая на горелку.

40 в=42 0н*н4 о k а ■ 42 . 1,А

Рис. 3.8. Вольт-амперная характеристика пары железных электродов (Т=1600°К). Лабораторный стенд. и,в 160

80 е=б0м'мч ли3 j I 1 \ U=E-IRBi * Дисрсрут id участок ь

О к Ь iZ 1,А

Рис. 3.9. Вольт-амперная характеристика пары электродов, работающих в дуговом режиме. Лабораторный стенд.

U,6

20 L

60

5=6 Омчм~1

Us=S(I=) о д^—- f<J* р

Ч 8 12 1,А

Рис. ЗЛО. Динамическая вольт-амперная характеристика в момент погасания микродуги.

U,В

420

IL

60

Ч 8 я 1,А

Рис. 3.II. Динамическая вольт-амперная характеристика без погасания микродуги.

Рис. 3.12. Семейство динамических вольт-амперных характеристик при малых синусоидальных возмущениях.

Im 2,0м о 1=42 А А 1**1 А □ I-- А 6=6 Om'V

У* D /V О о ■—.^д \ \ дч □ 0\ Ч о Л \ □

2 6 ReZ, Ом

Рис. 3.13. Семейство круговых диаграмм для вектора динамического сопротивления.

Рис. 3.14. Схема, описывающая изменение модуля и фазы динамического сопротивления в функции частоты.

5=6 Ом м

0,2 мс 1-1

Ift) / u(tj 1:

ТУ * 1 .

5=6 OM~V 0,1 мс

U(t) !-

И'Ч ш / "Ч|ич iiiiIhii »ч|ич

TI 1 i /

Рис.3ЛЬ. Осциллограммы откликов напряжения и тока на скачкообразные возмущения. ди Пм лГ

30

20 W 0 2 Ъ 4 5 6 IS,A

Рис. 3.16. Параметры схемы динамического сопротивления, полученные из переходных характеристик.

Рис. 3.17. Определение AU3 с помощью стабилизированной динамической вольт-амперной характеристики.

Ra т

--< !—t

Мэ, в

50

25

С-ю! с

5 10 б" OM'V

Рис. 3.18. Зависимость & U3 от электропроводности.

-о

L.A

Рис. 3.19. Зависимость постоянных времени Ти -1 и Тг -2 от величины постоянного тока.

Г" емкостной Эелитель

1 =i 1 — 1 . '- ОП 1 о

7 к С8-Ш

разделительный конденсатор разделительный трансформатор

Ф @ U (f=Wu)

Рис. 3.20.

Схема эксперимента по определению коэффициентов матрицы внутренних сопротивлений на частоте 400 Гц. Установка У-25Б. w/vvwww 4

Рис. 3.21. Осциллограммы наведенного напряжения 400Гц, I - наведенное напряжение, 2 - напряжение генератора, а - без присадки, б - с присадкой. Установка У-25 ЕМ.

1. Кириллин В.A., Шейндлин А.Е., Шумяцкий Б.Я., Морозов Г.Н.0 перспективах МГД-преобразования энергии. В сб.:Магнитогидро-динамические установки. М.: Наука 1975, с.З.

2. Шейндлин А.Е., Пищиков С.И., Шумяцкий Б.Я., Масленников В.М., Морозов Г.Н. Развитие МГД-метода преобразования в СССР.1У Сов.-Амер. коллоквиум по МГД-преобразованию энергии, Вашингтон, 1978, с.66.

3. Жимерин Д.Г., Сапожников Ф.В. Исследования и разработки, проводимые Минэнерго СССР в рамках национальной программы по проблеме создания МГД-электростанций. УШ международная конференция по

4. МГД-преобразованию энергии. Москва, 1983, т.1, с.146.

5. Масленников В.М., Тагер С.А., Сухов В.Н., Ротинов А.Г., Ми-няев Н.А., Грановский Е.А., Книга А.А., Калмару A.M., Талу-маа Р.Ю. Камера сгорания МГДЭС. 1У Сов.-Амер. коллоквиум по МГД-преобразованию энергии, Вашингтон, 1978, с. 351.

6. Институт высоких температур АН СССР. Важнейшие результаты научно-исследовательских раббт 1979 года, М.: Наука, 1980, с. 52.

7. Институт высоких температур АН СССР. Важнейшие результаты научно-исследовательских работ 1976 года, М.: Наука, 1977, с.49.

8. Талонов И.М. Исследование электропроводности рабочего тела МГД-генераторов открытого цикла. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: Институт высоких температур АН СССР, 1976.

9. Васильева И.А. Проблема диагностики электропроводящих газов применительно к прямым методам преобразования энергии. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. М.: Институт высоких температур, 1977.

10. Кириллин В.А., Шейндлин А.Е. Некоторые итоги исследования энергетической МГД Установки У-25. ТВТ, 1974, т.12, № 2,с.372.

11. Исэров А.Д., Калинин В.И., Малюжонок Г.П., Медин С.А., Орлов А.В., Сатановский В.Р. Разработка и создание банка экспериментальных данных Установки У-25. Препринт № 10-58. М.:ИВТАН СССР, 1980.

12. Шелков Е.М., Иванов П.П., Корягина Г.М., Малюжонок Г.П., Медин С.А. Математическая модель МГД-электростанции. УШ Международная конференция по МГД-пре образованию энергии. Москва, 1983, т.1, с.22.

13. Деревянко В.А., Славин B.C., Соколов B.C. МГД-генератор с Т-слоем. УШ Международная конференция по МГД-преобразованию энергии, Москва, 1983, т.2, с. 13.

14. Шерклиф Д. Теория электромагнитного измерения расхода. М.: Мир, 1965.

15. Ватажин А.Б., Регирер С.А. Электрические поля в каналах маг-нитогидродинамических устройств. Дополнение в кн. Шерклиф Д. Теория электромагнитного измерения расхода. М: Мир, 1965.

16. Ватажин А.Б. Некоторые двумерные задачи о распределении тока в электропроводной среде, движущейся по каналу в магнитном поле. ПМТФ, № 2, 1963, с.321.

17. Битюрин В.А., Любимов Г.А., Медин С.А. Расчет течений в МГД--канале. Научно-технический отчет № А 78/1. М.: ИВТАН СССР, 1978.

18. Битюрин В.А., Любимов Г.А., Сатановский В.Р., Туровец В.Л. Анализ электродинамических характеристик канала P-I. Препринт3.097. М.: ИВТАН СССР, 1983.

19. Блитштейн А.А., Гусев Ю.П., Пищиков В.И., Пищиков С.И. Электрические сетки с гираторами для расчета вольт-амперных характеристик МГД-канала. Магнитная гидродинамика. Рига: Зи-натне, 1981, № 4, с. 75.

20. Блитштейн А.А., Кузьмин А.С., Пищиков В.И. О точности решения задач о распределении тока и потенциала в МГД-канале методом электрических сеток. Препринт № 3-087. М.: ИВТАН СССР, 1982.

21. Демирчян К.С., Пищиков С.И., Пищиков В.И., Блитштейн А.А., Гусев Ю.П. Представление канала МГД-генератора в виде активного многополюсника. Ш Международная конференция по МГД-преоб-разованию энергии, Москва, 1983, т.2, с. 210.

22. Залкинд В.И., Кириллов В.Г., Пахомов Е.П., Романов А.И. Выбор электродов для энергетических МГД-генераторов открытого цикла, работающих на чистом топливе. УШ Международная конференция по МГД-преобразованию энергии. Москва, 1983, т.4,с.13.

23. Залкинд В.И., Зуева Н.В., Кириллов В.В., Маркина А.П., Ти-хоцкий А.С. Исследование микродугового режима работы электродов в МГД-генераторе открытого цикла (I часть) 1-ый Сов-Амер. коллоквиум по МГД-преобразованию энергии. Москва, 1974,с.283.

24. Пуздырев М.К. Исследование дугового режима протекания тока на электроды в потоке плазмы продуктов сгорания. Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. М.: МФТИ, 1975.

25. Баранов Н.Н. Экспериментальное исследование физических процессов вблизи электродов МГДГ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: ИВТАН, 1979.

26. Побережский Л.П. К построению математической модели дугового режима работы электродов МГД-генератора, ТВТ, 1978, т.16,3, с. 620.

27. Бузников А.Е., Исэров А.Д., Ковбасюк В.И. Исследование механизма развития электрических неоднородностей и пробоя в канале МГД-генератора. УШ Международная конференция по МГД-преобра-зованию энергии, Москва, 1983, т.1, с. 223.

28. Недоспасов А.В., Парамонов А.А., Хаит В.Д. 0 перегревных явлениях вблизи электродов в плазме продуктов сгорания. УШ Международная конференция по МГД-преобразованию энергии, Москва, 1983, т.1, с. 264.

29. Демирчян К.С., Пищиков С.И., Лабунцов В.А., Пищиков В.И. Электротехнические проблемы промышленных магнитогидродинамичес-ких электростанций. УШ Международная конференция по МГД-преобразованию энергии, Москва, 1983, т.2, с.189.

30. Митковски Э., Гжибовски А., Стиллер Е. Основные проблемы взаимодействия генератора МГД как звена конвенциональной электростанции с электро-энергетической системой. УШ Международная конференция по МГД преобразованию энергии, Москва, 1983,т. 2, с. 218.

31. Побережский Л.П., Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М.: ИВТАН, 1980, с. 369.

32. Ватажин А.В., Любимов Г.А., Регирер С,А. Магнитогидродинами-ческие течения в каналах. М.: Наука, 1970.

33. Соттон Дж., Шерман А. Основы технической магнитной газодинамики. М.: Мир, 1968.

34. Сешу С., Рид М.Б. Линейные графы и электрические цепи. М.: Высшая школа, 1971.

35. Хэпп X. Диакоптика и электрические цепи. М.: Мир, 1974.

36. Исаенков Ю.И., Побережский Л.П. Экспериментальное определение элементов математической модели МГД-генератора. В сб.: магнито-гидродинамические установки. М.: Наука, 1975, с. 63.

37. Исаенков Ю.И., Побережский Л.П. Матричное описание и топологические свойства МГД-генератора. УШ Международная конференция по МГД-преобразованию энергии, Москва, 1983, т.2, с.86.

38. Исаенков Ю.И. Исследование электрофизических свойств МГД-ге-нератора с помощью матричной модели. Препринт № 3-I22M.: ИВТАН СССР, 1984.

39. Атабеков Г.И. Основы теории цепей. М.: Энергия, 1969.

40. Шульц-Грунов Ф., Дензель А. Электрические характеристики МГД генератора при произвольном соединении нагрузочных сопротивлений и экспериментальное определение матрицы внутренней проводимости. В сб.: МГД-генераторы, М.: Наука, т.2,1969, с. 329.

41. Миролюбов Н.Н., Костенко М.В., Левинштейн М.Л., Тиходеев Н.Н. Методы расчета электростатических полей. М.: Высшая школа, 1983.

42. Шимони К. Теоретическая электротехника, М.: Мир, 1964.

43. Ефимов Н.В., Розендорн Э.Р. Линейная алгебра и многомерная геометрия. М.: Наука, 1970.

44. Исаенков Ю.И., Исэров А.Д., Кириллов В.В., Кириллов В.Г., Момотов Ю.М., Недоспасов А.В., Олесевич А.К., Пашков С.А., Пинхасик М.С., Пищиков С.И., Побережский Л.П., Реков А.И., Телегин Г.П., Шелков Е.М., Шумяцкий Б.Я.

45. Исследования канала МГД-генератора Установки У-25, ТВТ,1974, т. 12, № 2, с. 399.

46. Крон Г., Крон Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974.

47. Недоспасов А.В., Побережский Л.П., Чернов Ю.П. Состав и свойства рабочих тел МГД-генераторов открытого цикла. М.: Наука, 1977.

48. Джекинс Г., Ватте А. Спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1971.

49. Молотков В.И., Побережский Л.П. Исследование пристеночных и приэлектродных явлений методом плазменного конденсатора.

50. В сб.: Диагностика низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1979, с. 118.57. 7о^ис/\/.1; 2еЛт.^сКЙ, Tidiotzkif/IS., ба^псО-МА/.,tfo&tkofr)/.!., Мшь/уU. P. Inv-estyakon, of ргошла, in, nejQtc-eSz&tfcoo/e, ofM/SDffjQjto^ . /5t/b Penn-itf&vcuiiCL, 'Щ

51. Лидоренко H.C., Лошкарев А.И., Бондаренко В.Д. Динамические характеристики плазменного диода в режиме низковольтного дугового разряда, ЖТФ, т. 43, в.6, 1973, с. 1203.

52. Исаенков Ю.И., Побережский Л.П. Исследование тепловой инерции приэлектродной микродуги. В сб. Диагностика низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1979, с. 133.

53. Липман Р.А., Негневицкий И.Б. Магнитные усилители постоянного тока с самонасыщением. М.: МЭИ, 1966.

54. Хаддлстоун Р., Леонард С. Диагностика плазмы. М.: Мир, 1967.64. о. Д, tfnt^-еЛ^быо/евглЬсос/ /эакоМ£ a^of io

55. Рьж, о/ 6-Ои T*t. Сои/, оя.-15865. Игитханов Ю.Л., Недоспасов А.В., Пуздырев М.К. К расчету зоны контракции приэлектродной дуги при больших скоростях потока. ТВТ, 13, № 2, 1975, с. 443.

56. Исакаев М.Э.Х., Арбузов Ю.С. Тепловые потоки и вольт-амперные характеристики разряда мелоду электродами в поперечном потоке плазмы продуктов сгорания с присадкой. ТВТ, 12, № 3, 1974,с. 657.

57. Быстрый А.И., Ганефельд Р.В., Емец Ю.П., Мазур Н.И., Редькин В.Б., Шидловский А.К. О диагностике плазмы продуктов сгорания по характеристикам её флуктуаций. 1У Сов.-Амер. коллоквиум по МГД-преобразованию энергии, Вашингтон, 1978, с. 585.

58. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983.

59. Заездный A.M. Основы расчетов нелинейных и параметрических радиотехнических цепей. М.: Связь, 1973.