1 中国科学院大学, 北京 100190
2 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
3 中国科学院 电力电子与电力驱动重点实验室, 北京 100190
为了解决电磁轨道发射器在实际应用中遇到的高热量积累问题, 需要对轨道进行冷却。基于多物理场耦合仿真平台Comsol Multiphysics, 从轨道结构特性和电气特性两个方面进行分析, 提出了在轨道内部设置冷却管道的基本规律。建立发射器的电磁场和结构场耦合模型, 利用有限元法对预紧力和电动力作用下的轨道响应进行数值计算。仿真结果表明, 设置冷却管道会对轨道造成材料损失, 进而影响轨道性能, 冷却管道应当尽可能远离肩部与枢-轨接触面连接处, 并提出了冷却管道位于轨道不同位置时, 轨道的形变规律和电感梯度变化规律, 为轨道热管理冷却管道的设置方案提供了理论依据。
电磁发射 热管理 轨道冷却 电感梯度 形变 electromagnetic launcher thermal management rail cooling inductance gradient deformation 强激光与粒子束
2018, 30(2): 025003
1 中国科学院大学, 北京 100190
2 中国科学院 电工研究所, 北京 100190
3 中国科学院 电力电子与电力驱动重点实验室, 北京 100190
为了更高效地对电磁轨道发射进行大量的实验研究,分析改进了使用中小口径发射器作为研究对象的模型化研究方法。考虑到材料属性等实验条件的可行性,对电磁轨道发射器进行模型化,分析其电磁场、温度场等物理场以及速度、带载能力等性能指标,提出较为可行的模型化研究方案,并利用Ansoft Maxwell等软件对瞬态情况下的发射器三维模型进行仿真验证。理论推导和仿真结果表明: 电磁轨道发射器的模型化研究方法有很多种,在大口径原型发射器中采用电导率相对较低的材料,即可实现与现有的、采用电导率较高材料的中小口径发射器的物理场匹配,且保证速度和单位体积带载能力相同。
电磁发射 轨道发射 模型化方法 数值计算 多物理场 electromagnetic launch railgun scaling method numerical calculation multi-physics field 强激光与粒子束
2016, 28(1): 15007
