Аналіз теплового режиму електропровідного трубчастого елемента з тонким зовнішнім електропровідним покриттям за дії неусталеного електромагнітного поля

Автор(и)

  • Роман Мусій Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • Наталія Мельник Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • Інга Свідрак Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine
  • Валентин Шиндер Національний університет «Львівська політехніка», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.32626/2308-5878.2022-23.87-97

Анотація

Розглянуто електропровідний трубчастий елемент з тонким зовнішнім електропровідним покриттям за дії неусталеного електромагнітного поля радіочастотного діапазону. Для аналізу теплового режиму сформульовано початково-крайову задачу електродинаміки для двошарового електропровідного неферомагнітного порожнистого циліндра за дії зовнішнього нестаціонарного електромагнітного поля. Електромагнітне поле задане значеннями осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля на внутрішній та зовнішній поверхнях циліндра. Для побудови загального розв’язку сформульованої початково-крайової задачі використано квадратичну апроксимацію ключової функції (осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля) за радіальною координатою в кожному складовому шарі (основі і покритті) порожнистого циліндра. У результаті вихідна початково-крайова задача на ключову функцію зведена до задачі Коші за часовою змінною на інтегральні за радіальною координатою характеристики ключової функції. Коефіцієнти апроксимаційних поліномів подано через інтегральні характеристики ключової функції та задані її значення на внутрішній та зовнішній поверхнях циліндра як функції часу. Розв’язок задачі Коші отримано з допомогою інтегрального перетворення Лапласа. Записано вирази ключової функції у кожному складовому шарі циліндра у вигляді квадратичних поліномів, коефіцієнтами яких є згортки функцій, що описують задані граничні значення ключової функції на внутрішній і зовнішній поверхнях циліндра та однорідні розв’язки задачі Коші на інтегральні характеристики. На основі загальних розв’язків за однорідної нестаціонарної електромагнітної дії отримано вирази ключової функції та тепла Джоуля в основі і покритті розглядуваного трубчастого елемента за дії неусталеного електромагнітного поля в режимі з імпульсним модулівним сигналом. Проведено комп’ютерний аналіз зміни в часі і по товщині складових шарів даного трубчастого елемента осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля і тепла Джоуля.

Посилання

Su Donglin, Xie Shuguo, Dai Fei. Theory and Methods of Quantification Design on System-Level Electromagnetic Compatibility. Springer. 2019. P. 54-55.

Basu Dipak. Dictionary of Pure and Applied Physics. CRC Press. 2018. P. 28.

Straw R. Dean. The ARRL Antenna Book. 19th ed. American Radio Relay League. 2000.

Asai S. Electromagnetic Processing of Materials. Springer. 2012.

Подстригач Я. С., Буряк Я. И., Гачкевич А. Р., Чернявская Л. В. Термоупругость электропроводных тел. Киев: Наук. думка, 1977. 248 с.

Гачкевич А. Р. Термомеханика электропроводных тел при воздействии квазиустановившихся электромагнитных полей. Киев: Наук. думка, 1992. 192 с.

Гачкевич О. Р., Мусій Р. С., Тарлаковський Д. В. Термомеханіка неферомагнітних електропровідних тіл за дії імпульсних електромагнітних полів з модуляцією амплітуди. Львів, СПОЛОМ, 2011. 216 с.

Musii R., Mel’nyk N., Dmytruk V., Levus Y., Oryshchyn O., Nakonechny R. Computer prediction of operability of bimetal cylindrical sensors under the influence of radio-frequency pulses. 14th International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design. MEMSTECH 2018 (Polyana, UKRAINE, 18-22 April 2018). 2018. P. 44-47.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-10-26