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电磁轨道连续快速发射下轨道中热量分布特性
  • ISSN号:1009-3486
  • 期刊名称:《海军工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM359.4[电气工程—电机]
  • 作者机构:[1]海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室,武汉430033, [2]西安交通大学电气工程学院,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51207162);国家973计划资助项目(613262).
中文摘要:

电磁轨道连续快速发射下的热量积累直接决定电磁轨道发射装置的轨道寿命,而掌握轨道中累积热量的时空分布特性是对轨道进行热量管理的前提,为此分析了轨道体电阻产生的焦耳热量、电枢轨道相对滑动摩擦产生的热量和电枢轨道接触电阻产生的焦耳热量三种热量源的生成机理,并结合电枢动态发射过程中位移、速度与时间的关系,采用解析方法和有限元方法分析得到了轨道中累积热量的空间分布特性;分析了冷却通道作用下热量交换关系,得到了轨道中累积热量的时变特性。数值计算结果表明:轨道中热量来源在电枢运动起始段以焦耳热量为主,之后摩擦热量的地位逐渐上升;电枢轨道间接触电阻产生的焦耳热量占比较小;轨道体电阻产生的焦耳热量在电流上升沿结束附近对应的电枢位移处达到最大值;冷却通道作用下轨道中的累积热量随时间呈锯齿波形状变化,并逐渐趋于热量平衡。

英文摘要:

The accumulated thermal energy in electromagnetic rail launcher under high fire frequency directly influences the rail's lifetime. The grasp of accumulated thermal energy's distribution charac- teristics is the premise of thermal management. The generation mechanism of thermal energy inclu- ding joule energy of rail resistance, friction energy between armature and rail and joule energy of con- tact resistance is analyzed. The spatial distribution characteristics of accumulated thermal energy are obtained by analytic and finite element methods, taking into consideration the relation between dis- placement, velocity and time. The time varying characteristics of accumulated thermal energy is got by analyzing thermal energy changes in rail with cooling channels. The simulation and analysis results show that joule energy plays a leading role among thermal energy sources of armature and railrs inter- face in startup phase; Friction energy increases and approximately equals joule energy in ending phase; Joule energy of contact resistance accounts for a small proportion; The maximum joule energy of rail resistance in rail occurs near the end of rising current; Thermal energy of rail with cooling channels accumulates in saw tooth wave pattern and gradually becomes constant.

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期刊信息
  • 《海军工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:海军工程大学
  • 主办单位:海军工程大学
  • 主编:马曲立
  • 地址:武汉解放大道717号
  • 邮编:430033
  • 邮箱:
  • 电话:027-65460736
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-3486
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1106/E
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 荣获《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规范...,2006年,2008年,2010年,连续三届荣获"首届中国...,2009年荣获"全国高校科技期刊优秀编辑质量奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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