Мультифизическое моделирование в электротехнике, монография, Подольцев А.Д., Кучерявая И.Н., 2015

Мультифизическое моделирование в электротехнике, Монография, Подольцев А.Д., Кучерявая И.Н., 2015.

   Описаны современные подходы к моделированию процессов различной физической природы, одновременно протекающих в электротехническом устройстве и определяющих ею рабочие характеристики - мультифизических процессов. Приведена классификация мультифизических задач в электротехнике по двум признакам - в соответствии с характером связи между различными физическими процессами (сильносвязанные и слабосвязанные) и с точки зрения подходов к моделированию процессов (мультифизические полевые, мультифизические ценные и цепно-полевые задачи). Представлены примеры, иллюстрирующие построение мультифизических моделей и их применение для исследования процессов в силовых кабелях и кабельных линиях, силовых трансформаторах, системах индукционного нагрева и биологических.
Монография предназначена для студентов и аспирантов электротехнических специальностей, а также специалистов в области компьютерного моделирования процессов в электротехнических устройствах и электроэнергетических системах. Может быть полезной также для исследователей в облает биомедицины, изучающих воздействие электромагнитного поля на биологические системы.




Общая характеристика мультифизических процессов.
Разработка современных электротехнических устройств, создание нового электро-технологического оборудования и совершенствование существующих технологий, в основе которых лежит электромагнитное воздействие на материалы, обусловливает необходимость использования и совершенствования современных методов расчета электромагнитного поля и связанных с его действием явлений и процессов различной физической природы. Это позволяет определять оптимальные параметры ноля, достигать высокой надежности и рациональных режимов работы электротехнических устройств.

Развитие современных компьютерных технологий и программных средств, увеличение мощности компьютерной техники в сочетании с новыми методами и подходами к численному моделированию предусматривают новый уровень проведения научных исследований электротехнических устройств и технологических систем с учетом не только их структуры, свойств и режимов работы, но и протекающих в них комплексных физических процессов, а также условий функционирования в составе внешней электрической системы.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
1. Мультифизические процессы в электротехнике и классификации мультифизических задач.
1.1. Общая характеристика мультифизических процессов.
1.2. Классификация мультифизических задач.
1.3. Применение мультифизического моделирования.
ЧАСТЬ I. Мультифизические полевые задачи.
2. Моделирование физических полей.
2.1. Общая характеристика мультифизических полевых задач.
2.2. Электромагнитное поле.
2.3. Тепловое ноле.
2.4. Гидродинамика и газодинамика.
2.5. Механика деформируемого твердого тела.
2.6. Основные подходы к решению мультифизических полевых задач в программе Comsol Multiphysics.
3. Связанные электрические, тепловые и механические процессы в полиэтиленовой изоляции силовых кабелей.
3.1. Предварительные замечания.
3.2. Полевые задачи и их решение.
3.3. Результаты компьютерного моделирования.
3.4. Экспериментальное подтверждение достоверности результатов компьютерных расчетов.
4. Электромагнитные, тепловые процессы и термомеханические напряжения при индукционном нагреве проводников.
4.1. Предварительные замечания.
4.2. Описание установки индукционного нагрева.
4.3. Математическая модель электрофизических процессов.
4.4. Результаты компьютерных расчетов.
5. Высокочастотный индукционный нагрев и плавление проводящих заготовок с использованием концентратора магнитного потока.
5.1. Предварительные замечания.
5.2. Математическое описание физических процессов.
5.3. Результаты компьютерных расчетов.
6. Магнитные и гидродинамические процессы в активной зоне магнитожидкостного герметизатора вращающегося вала.
6.1. Предварительные замечания.
6.2. Магнитное поле в активной зоне магнитожидкостного герметизатора в статике.
6.3. Течение магнитной жидкости при вращении вала.
7. Электро тепловые процессы к светоизлучающей полупроводниковой структуре.
7.1.Предварительные замечания.
7.2.Математическая модель электротепловых процессов в объеме светодиода.
7.3. Результаты компьютерного моделирования.
8. Распределение импульсного электрического поля и температуры в объеме биологической клетки.
8.1. Предварительные замечания.
8.2. Электрическая задача.
8.3. Тепловая задача.
9. Электромагнитные и тепловые процессы при магнитно-жидкостной гипертермии биологических тканей.
9.1. Предварительные замечания.
9.2. Описание электромагнитных процессов.
9.3. Модель тепловых процессов.
9.4. Результаты компьютерных расчетов.
ЧАСТЬ II. Мультифизические цепные задачи.
10. Эквивалентные цени для расчета процессов различной физической природы.
10.1. Определение и примеры мультифизических цепей.
10.2. Построение эквивалентных ценен для расчета процессов различной физической природы.
11. Электрические и магнитные процессы в трехфазном силовом трансформаторе в переходных режимах.
11.1. Предварительные замечания.
11.2. Магнитоэлектрические схемы замещения индуктора и их расчет.
11.3. Магнитоэлектрическая схема замещения трехфазного трансформатора и се программная реализация.
11.4. Моделирование переходных процессов в электрической сети при наличии силового трансформатора с нелинейным магнитопроводом.
11.5. Влияние геомагнитных индуцированных в сети токов на работу трехфазного трансформатора.
12. Связанные электромагнитные и тепловые процессы в кабельной линии с полиэтиленовой изоляцией на напряжение 330 кВ.
12.1. Предварительные замечания.
12.2. Моделирование электромагнитных процессов в линии на основе теории электрических цепей.
12.3. Моделирование тепловых процессов в кабельной линии на основе тепловых схем замещения.
12.4. Совместный расчет электромагнитных и тепловых процессов в кабельной линии в режиме короткого замыкания.
ЧАСТЬ III. Мультифизические цепно-полевые задачи.
13. Общая характеристика мультифизических цепно-полевых задач.
13.1. Определение и классификация цепно-полевых задач.
13.2. Особенности связей между цепными и полевыми задачами.
13.3. Построение эквивалентных цепей на основе полевых задач.
13.4. Расчет электрического напряжения на катушках различного типа.
14. Цепно-полевая модель для определения нагрузочной способности кабельных линий.
14.1. Предварительные замечания.
14.2. Математическая модель электромагнитных процессов.
14.3. Моделирование электротепловых процессов в подземных кабельных линиях.
14.4. Процессы тепломассообмена в воздушных сооружениях с кабельными линиями.
15. Расчет электрических токов и магнитного поля в трехфазном силовом трансформаторе.
15.1. Предварительные замечания.
15.2. Моделирование аварийных режимов работы электрической сети с силовым трансформатором.
15.3. Магнитное поле и электродинамические силы в обмотках трансформатора в аварийных режимах.
16. Моделирование электротепловых процессов в трансформаторе с учетом внешней цепи и анизотропии тепловых свойств активных элементов.
16.1. Предварительные замечания.
16.2. Электромагнитная задача с учетом внешней электрической цени.
16.3. Тепловая задача для случая свободной конвекции воздуха.
16.4. Связанные тепловая и газодинамическая задачи для случая принудительного охлаждения трансформатора.
17. Совместный расчет магнитного поля и магнитной цепи в электромагните магнитодинамической установки.
17.1. Предварительные замечания.
17.2. Расчет магнитного поля во всем объеме электромагнита (первый подход).
17.3. Расчет магнитного поля электромагнита в области воздушного зазора (второй подход).
18. Мультифизическое и многомасштабное моделирование электрофизических процессов в полиэтиленовой изоляции силовых кабелей.
18.1. Предварительные замечания.
18.2. Схема решении мультифизических задач в рамках многомасштабного моделирования.
18.3. Макроуровень - расчет электромагнитных процессов в кабельной линии на основе теории цепей.
18.4. Средний пространственный уровень - электрическое поле в изоляции.
18.5. Микроуровень - мультифизические процессы в неоднородной изоляции.
Литература.
к разделу 1.
к разделу 2.
к разделу 3.
к разделу 4.
к разделу 5.
к разделу 6.
к разделу 7.
к разделу 8.
к разделу 9.
к разделу 10.
к разделу 11.
к разделу 12.
к разделу 13.
к разделу 14.
к разделу 15.
к разделу 16.
к разделу 17.
к разделу 18.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Мультифизическое моделирование в электротехнике, монография, Подольцев А.Д., Кучерявая И.Н., 2015 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать файл № 1 - pdf
Скачать файл № 2 - djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.

Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Подольцев :: Кучерявая