Дисертації
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Поліградієнтні електромагнітні сепаратори з удосконаленими структурами пластинчастих матриць(СНУ ім. В. Даля, 2019) Романченко, Ю. А.Романченко Ю. А. Поліградієнтні електромагнітні сепаратори з удосконаленими структурами пластинчастих матриць. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.01 «Електричні машини й апарати» (141 – Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка). – Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Сєвєродонецьк, 2019. Захист дисертації відбудеться на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 45.052.01 Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання з визначення удосконалених структур пластинчастих матриць поліградієнтних електромагнітних сепараторів для вилучення феромагнітних частинок з дисперсних середовищ із використанням сукупності системних методів синтезу і аналізу для підвищення ефективності видалення феромагнітних домішок розміром до 1 мм. У роботі дістали подальшого розвитку структурно-системні дослідження функціонального класу магнітних сепараторів, що дозволило визначити генетичну структуру, кількісний склад і межі існування видів поліградієнтних магнітних сепараторів. Здійснений спрямований пошук нових структурних варіантів пластинчастої поліградієнтної матриці на основі трикутних породжувальних елементів шляхом моделювання процесів структуроутворення функціонального класу магнітних сепараторів. За результатами дослідження розроблено нові технічні рішення магнітних систем електромагнітного сепаратора, структури яких попередньо були синтезовані за допомогою методів генетичного моделювання та перетворень симетрії, що підтверджено відповідними патентами України. Показано, що збільшення інтенсивності магнітного поля у сепараторах з електромагнітним збудженням має свою межу, обумовлену насиченням елементів магнітопроводу. Також зростання напруженості магнітного поля пов’язане з підвищенням споживаної потужності, що може призвести до більш високої вартості магнітних сепараторів. В той же час збільшення неоднорідності магнітного поля можливо досягти за рахунок оптимізації геометричних розмірів, форми і взаємного розташування елементів багатокомпонентної магнітної матриці сепаратора. Проведені дослідження ступеня неоднорідності магнітного поля та оцінка спектру силового поля в площині робочих зон синтезованих структур, що дозволило визначити раціональні структурні варіанти матриць на основі параметру ефективної площі робочої зони. Запропоновано підхід до визначення граничної умови (векторного магнітного потенціалу) двовимірних розрахункових областей, який ґрунтується на дослідженні просторового розподілу магнітного поля в робочій зоні електромагнітного сепаратора. Вперше отримано новий аналітичний вираз для розрахунку векторного магнітного потенціалу вздовж границь двовимірних розрахункових моделей робочих зон синтезованих структур поліградієнтної матриці, який враховує геометричні розміри магнітних систем, що, на відміну від відомих, дозволяє проводити порівняльний аналіз структурних варіантів магнітних систем електромагнітного сепаратора та наближає результати розрахунків до реальних процесів. Проведений аналіз з використанням методу простого перебору варіантів, за допомогою якого визначена раціональна структура з точки зору високого значення ефективної площі робочої зони, для якої максимальна напруженість та максимальний градієнт напруженості магнітного поля перевищують майже у 3 рази відповідні показники базової структури, а розраховане значення ефективної площі робочої зони майже у 7 разів більше, ніж у базової. Запропонована удосконалена конструкція поліградієнтного електромагнітного сепаратора, в якій суміжні ряди паралельних феромагнітних пластин матриці встановлено із чергуванням виступів та впадин трикутної форми у протилежних напрямках, що забезпечує більш рівномірний розподіл локальних зон високої інтенсивності та підвищення неоднорідності магнітного поля в робочому об’ємі матриці. Встановлено, що при зміні форми трикутних пластин на трапецеїдальні при незмінному максимальному значенні напруженості магнітного поля у повітряному проміжку параметр ефективної площі робочої зони збільшується майже у 2 рази.