Share
تـمـيـيز الـبلازما في مـعـجـل سـكـة كهـرومغـناطـيسي مـسـتمر == Characterization of Plasma in D.C. Electromagnetic Rail Accelerator
Author name:
لطـفي مـجـيد مـحـمد صالـح
Supervisor name:
مهدي هادي جاسم | صباح توفــيـق احــمــد
General topic:
Physics
Specific topic:
Plasma Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1911 - p.pdf
Abstract:
فـي هـــذا البـحـث تـم اسـتـخــدام معـجـــل ســـكـة كـهــرومغــــناطـيـــسي بابـعاد (10x10 mm2 ) ، ذو تجـويـف مربـع وبطـول ( 2 m ) ومجـهز بطاقـة ( 60 kJ ) عـبـر مجامـيع متـسـعات ذات سـعة كـلـية (mF 133) ، وتعـمل ضـمـن جـهـد (750 - 1000 V ) والتـيار النـبـضي الخارج بحــدود (kA 70 ) ، اسـتـخدمت هـذه المـعـلـمات لحـساب ممـيزات البـلازما كـدالــة لكـتـلـتـها داخــل مـعـجـل الـســكة .افـترض ان تـكــون التـوصـيلـية مـنـتـظـمة للـبلازما وان تـكــون الـبلازما مـتايـنــة كـلـيا ، عـنـد حـدوث عـمـلــية فـصل الشـحــنات في حافات الـبلازما فان القـذيـفــة الـمـوجـــودة فـي مــقـدمــــة الـبلازما تــتـعـجــل بـفــعـل قــوة لـورنـز (Lorentz Force ) ( ) ، حـيــث انـه هـنالـك جــزء مـن مـتــجـه الـتـيار مـواز لاتـجاه الـتــعـجــيل . تـم تـحـديــد خـصائـص الـبلازما من خــلال حـلـول انـية لمـعادلات حـفـظ الكــتـلة وحـفـظ الطاقــة وحـفـظ الـزخــم ، بالاضافــة الى حـلـول مـعادلــة ساها ( Saha Equation ) ، وبـذلـك لـوحـظ عـلاقــة تـغـيرها مـع كـتـلــة الـبلازما ، وان الحالــة المـتـعادلــة تـحـدث عـنـدما تـتـساوى الطاقــة المـتـبـددة في الـبلازما بـشـكل حـرارة اومـيــة ( I2RP ) بالطاقة الحـــراريـة المـفــقـــودة مــن الـبــلازما فــي درجــــة حــرارة ( 16500 oK ) ، وان نـــســــبة ( 62% ) من الـبلازما قــد تايـنـت ، لـذلـك فان افـتـراض الـتايـن الاحادي للـبلازما قــد تـحـقــق . تــم قــياس الـســرعـــة الـنـهائـيـــة لـقــذيـــفــــة تــزن ( 1 g ) فوجــدت مـــساويـة لـ ( 1070 m/sec ) تـقـريـبا ، والـتي هـي اقــل مـن الحـساب النـظـري ( 1101 m/sec ) في زمـن قـــدره ( 1.9 msec ) . تـمـت المـقارنــة مـع تجارب الاخــريـن والـتـي تـتــضـمـن ضـعـف قـيــمة الـتــيار والـطاقـــة الـتـي اسـتـخــدمـت فـي البـحــث وذلــك لـعـــدم تــوفــر ابـحاث مــنـشــورة بـطاقــة مـقاربـة للـمـقارنـــة . | In the present work an EM. Railgun is considered the dimension of (10x10 mm2) with square bore of length two meters, powered of (60 kJ) by capacitor banks (133 mF) and operated at (750 - 1000) volt. The output pulse current measured is about (70 kA), used to evaluate the plasma characteristics as a function of plasma mass inside the Railgun. The plasma conductivity is assumed to be uniform and to be fully ionized; when charge separation occurs at the edges of plasma, the projectile is located ahead of plasma armature which is accelerated by Lorentz force ( x ), indicating that there is a small component of current parallel to the direction of acceleration. The plasma parameters are determined by a simultaneous solution of the conservation of mass, momentum and energy equation together with Saha equation, so that the relationship with the plasma mass are satisfied, and the equilibrium condition occurs when the energy dissipated in the plasma by ohmic heating (I2RP) balanced by the heat loose from the plasma at a temperature of (16500 oK) and (62%) of the plasma ionized, therefore, the assumption of singly ionized plasma is justified. The muzzle velocity of (1 g) projectile is measured approximately to be (1070 m/sec) which is less than the theoretical calculation (1101 m/sec) at (1.9 msec). The comparison with other experiments have been described where the current and the energy powered are two times the present work and more; because of unlucky findings, interested energy being published to be compared with present work
