ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2021; 1: 38-42
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-1-38-42
РАСЧЕТ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОПЕРЕНОСА ПРИ ФРИТТИНГЕ КОНТАКТНЫХ ПЛЕНОК
Арутюнян Роберт Владимирович – канд. физ.-мат. наук, доцент, кафедра «Вычислительная математика и математическая физика», Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, г. Москва, Россия. E-mail: rob57@mail.ru
Аннотация
Сформулирована математическая модель, а также разработаны конечно-разностный метод и программы для ЭВМ, позволяющие эффективно осуществлять компьютерное моделирование процесса А-фриттинга контактных пленок. За основу принята качественная модель А-фриттинга, описанная в монографии Р. Хольма.
Осуществлена серия расчетов для информативного случая серебра, являющегося основой наиболее употребительного контактного материала. Представлен пример расчета температурных профилей для серебряных контактов при коммутируемом токе от 1 до 10 А. Отмечено, что объем расплава имеет торообразную форму с эллиптическим сечением. На характер процесса влияет величина индуктивности цепи. Приведенные результаты относятся к активным цепям (с нулевой индуктивностью). Результаты работы могут применяться в практике исследования и проектирования электрических аппаратов и других электротехнических устройств.
Ключевые слова: компьютерное моделирование; электрическое поле; расчет; температурное поле; металлический электрод; задача Стефана; пленки.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
- Хольм Р. Электрические контакты: пер. с англ. / под ред. Д.Е. Брускина. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 464 с.
- Таев И.С. Электрические контакты и дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения. М.: Энергия, 1973. 423 с.
- Ульрих Т.А. Математическое моделирование процесса контактной точечной сварки: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Пермь, 2000. 15 с.
- Борисенко П.А., Павлейно О.М., Павлейно М.А., Статуя А.А. Методы численного решения нелинейных нестационарных термо-электро-механических контактных задач // IX Междунар. науч. конф. «Современные проблемы электрофизики и электро-гидродинамики жидкостей»: сб. тр. СПб., 2009. С. 287 – 291.
- Павлейно О.М. Физические особенности нагрева сильноточных электрических контактов: дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2015. 148 с.
- WeiBenfels C., Wriggers P. Numerical modeling of electrical contacts // Computational Mechanics. 2010. Vol. 46, No. 2. Pр. 301 – 314. DOI: 10.1007/s00466-009-0454-8.
- Теплофизические свойства расплавов // Научная библиотека Сибирского федерального университета: (Электронный ресурс). URL: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/ Mamina/u_lectures.pdf (дата обращения 01.03.2016).
- Теплоемкость железа // Лаборатория крупного слитка: сайт. (Электронный ресурс). URL: http://steelcast.ru/ iron_heat_capacity (дата обращения 01.03.2016).
- Самарский А.А., Моисеенко Б.Д. Экономичные разностные схемы решения задачи Стефана // Журн. вычислительной математики и математической физики. 1965. Т. 5, № 6. С. 11 – 19.
- Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал УРСС, 2003. 784 с.
- Дарьин Н.А., Мажукин В.И. Математическое моделирование задачи Стефана на адаптивной сетке // Дифференциальные уравнения. 1987. Т. 23, № 7. С. 1154 – 1160.
- Бреславский П.В., Мажукин В.И. Алгоритм численного решения гидродинамического варианта задачи Стефана при помощи динамически адаптирующихся сеток // Математическое моделирование. 1991. Т. 3, № 10. С. 104 – 115.
- Бучко Н.А. Энтальпийный метод численного решения задач теплопроводности в промерзающих или протаивающих грунтах // Вестн. Международной академии холода. 2009. № 2. С. 25 – 28.
- Арутюнян Р.В. Моделирование воздействия сильноточного импульса на электрод с учетом нелинейностей характеристик материала и фазовых переходов // Наука и образование: Электронное научное издание. 2016. № 4. С. 139 – 155.
- Арутюнян Р.В. Исследование тепло- и электрофизических процессов в электроде при воздействии сильноточного разряда на основе энтальпийного метода // Изв. вузов. Электромеханика. 2016. № 3 (545). С. 5 – 10.
- Арутюнян Р.В. Математическое моделирование тепло- и электропереноса при воздействии сильноточного импульса на электрод // Изв. Саратовского ун-та. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2016. Т. 16, № 2. С. 138 – 144.
- Арутюнян Р.В. Математическое моделирование фазовых переходов в металлическом электроде через метод «энтальпии» // T-comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9, № 11. С. 62 – 67.
- Арутюнян Р.В., Арутюнян T.Р. Моделирование воздействия сильноточного импульса на электрод: 12-я междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (АПЭП-2016). 22 – 23 сентября 2016 г., Саратов.
- Программа компьютерного моделирования воздействия сильноточного импульса на электрод с учетом нелинейностей характеристик материала и фазовых переходов: свидетельство №2016613919 о государственной регистрации программы для ЭВМ / Р.В. Арутюнян – заявка
№ 2016611361; дата поступления 20.02.2016; дата государственной регистрации в реестре программ для ЭВМ России 11.04.2016. - Арутюнян Р.В. Математическое моделирование фазовых переходов в металлическом электроде // Технологии информационного общества. XI Междунар. отраслевая науч.-техн. конф.: сб. тр. 2017. 303 с.
- Арутюнян Р.В. Численные методы расчета тепло- и электропереноса, диффузной фильтрации и электромагнитных полей: монография. М.: Изд-во «Русайнс», 2016. 182 с.
- Арутюнян Р.В. Численные методы расчета тепло- и электропереноса, диффузной фильтрации и электромагнитных полей: монография. М.: Изд-во OOO "Актуальность.РФ". 2016. 212 с.
- Harutyunyan R.V., Harutyunyan T.R. Simulation of high-current pulse to the electrode // Conference Proceedings - 2016 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, APEDE 2016.