Ключові слова
nonlinear-probabilistic model
discharge current
spark-erosion treatment
layer of metal granules розподіл опору
нелінійно-імовірнісна модель
розрядний струм
іскроерозійна обробка
шар металевих гранул
Як цитувати
Анотація
В результаті оброблення даних експериментів створено аналітичну безперервну нелінійно-імовірнісну модель еквівалентного електричного опору шару металевих гранул в робочій рідині. Вона описується чотирма рівняннями: модифікованого розподілу Гауса та залежностями від миттєвих значень розрядного струму у шарі металевих гранул математичного сподівання, дисперсії і коефіцієнта корекції діапазону його еквівалентного електричного опору. Виходячи з вигляду отриманих у ході експериментів залежностей та фізики процесів, які при цьому відбуваються, розглянуто дві основні групи аналітичних функцій, які апроксимують отримані залежності. Описано критерії та методику пошуку оптимальних значень їхніх коефіцієнтів. Досліджено адекватність апроксимації кожної з трьох отриманих залежностей кількома аналітичними функціями, оптимальні значення коефіцієнтів яких знайдено за описаною методикою. Проведено порівняння аналітичних функцій, що апроксимують залежність математичного сподівання еквівалентного електричного опору шару металевих гранул від миттєвих значень розрядного струму в ньому, з відомими нелінійними моделями опору такого середовища. Бібл. 33, рис. 3, табл. 3.
Посилання
Asanov U.A., Tsoj A.D., Shcherba A.A., Kazekin V.I. Electroerosive technology of interconnections and powders of metals. Frunze: Ilym, 1990. 256 p. (Rus)
Perekos A.E., Chernenko V.A., Bunayev S.A., Zalutskiy V.P., Ruzhitskaya T.V., Boitsov O.F., Kakazei G.N. Structure and Magnetic Properties of Highly Dispersed Ni-Mn-Ga Powders Prepared by Spark-Erosion. Journal of Applied Physics. 2012. Vol. 112. Pp. 093909-1 – 093909-7. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4764017
Monastyrsky G. Nanoparticles formation mechanisms through the spark erosion of alloys in cryogenic liquids. Nanoscale Research Letters. 2015. Vol. 10: 503. Pp. 1–8. DOI: https://doi.org/10.1186/s11671-015-1212-9
Aur S., Egami T., Berkowitz A.E., Walter J.L. Atomic Structure of Amorphous Particles Produced by Spark Erosion. Physical Review B. 1982. Vol. 26. No 12. Pp. 6355–6361. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.6355
Hong J.I., Parker F.T., Solomon V.C., Madras P., Smith D.J., Berkowitz A.E. Fabrication of spherical particles with mixed amorphous/crystalline nanostructured cores and insulating oxide shells. Journal of Materials Research. 2008. Vol. 23. Issue 06. Pp. 1758–1763. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.2008.0199
Wang W., Zhu F., Weng J., Xiao J., Lai W. Nanoparticle morphology in a granular Cu–Co alloy with giant magnetoresistance. Applied Physics Letters. 1998. Vol. 72. No 9. Pp. 1118–1120. DOI: https://doi.org/10.1063/1.120942
Berkowitz A.E., Hansen M.F., Parker F.T., Vecchio K.S., Spada F.E., Lavernia E.J., Rodriguez R. Amorphous soft magnetic particles produced by spark erosion. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. Vol. 254–255. Pp. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-8853(02)00932-0
Dvornik M.I. Nanostructured WC–Co particles produced by carbonization of spark eroded powder: Synthesis and characterization. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2010. Vol. 28. Issue 4. Pp. 523–528. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2010.02.011
Harrington T., McElfresh C., Vecchio K.S. Spark erosion as a high-throughput method for producing bimodal nanostructured 316L stainless steel powder. Powder Technology. 2018. Vol. 328. Pp. 156–166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.01.012
Berkowitz A.E., Walter J.L. Spark Erosion: A Method for Producing Rapidly Quenched Fine Powders. Journal of Materials Research. 1987. No 2. Pp. 277–288. DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.1987.0277
Nadutov V.M., Perekos A.O., Kokorin V.V., Konoplyuk S.M., Efimova T.V., Zalutsky V.P. The effect of electrospark dispersion on the magnetic and electric transport properties of the Heusler alloy Cu-Mn-Al. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2014. Vol. 36. No 12. Pp. 1679–1694. (Rus)
Liu Y., Zhu K., Li X., Lin F., Li Y. Analysis of multi-scale Ni particles generated by ultrasonic aided electrical discharge erosion in pure water. Advanced Powder Technology. 2018. Vol. 29. Issue 4. Pp. 863–873. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apt.2018.01.003
Shen B., Inoue A. Fabrication of large-size Fe-based glassy cores with good soft magnetic properties by spark plasma sintering. Journal of Materials Research. 2003. Vol. 18. No 9. Pp. 2115–2121. DOI: https://doi.org/10.1557/jmr.2003.0297
Danilenko N.B., Savel’ev G.G., Yavorovskii N.A., Khaskel’berg M.B., Yurmazova T.A., Shamanskii V.V. Water purification to remove As(V) by electropulse treatment of an active metallic charge. Russian Journal of Applied Chemistry. 2005. Vol. 78. No 10. Pp. 1631–1635.
Kornev Ia., Saprykin F., Lobanova G., Ushakov V., Preis S. Spark erosion in a metal spheres bed: Experimental study of the discharge stability and energy efficiency. Journal of Electrostatics. 2018. Vol. 96. Pp. 111–118. DOI: https://doi.org/10.1016/j.elstat.2018.10.008
Goncharuk V.V., Shcherba A.A., Zakharchenko S.N., Savluk O.S., Potapchenko N.G., Kosinova V.N. Disinfectant action of the volume electrospark discharges in water. Khimiia i tehnologiia vody. 1999. Vol. 21. No 3. Pp. 328 – 336. (Rus)
Shcherba A.A., Zakharchenko S.N., Lopatko K.G., Aftandilyants E.G. Application of volume electric spark dispersion for production steady to sedimentation hydrosols of biological active metals. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2009. Issue 22. Pp. 74–79. (Rus)
Lopatko K.G., Melnichuk M.D. Physics, synthesis and biological functionality of nanosize objects. Kyiv: Vidavnichij centr Natsionalnogo Universitetu Bioresursiv i Priridokoristuvannya Ukraini, 2013. 297 p. (Ukr)
Borisevich V.B., Kaplunenko V.G., Kosinov N.V., Borisevich B.V. Nanomaterials and nanotechnology in veterinary practice. Kyiv: Avitsena, 2012. 512 p.
Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Kucheryavaya I.N. Mathematical modeling of electrothermal processes at spark processing of contacting current conducting granules. Proc. of the 3rd International scientific and technical conference Unconventional electromechanical and electrical systems. Szczecin, Poland. 1997. Vol. 1. Pp. 139–147
Shydlovskyi A.K., Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Power Processes in Electrical Pulse Devices with Capacitive Energy Storages. Kyiv: Interkontinental-Ukraina, 2009. 208 p. (Rus)
Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Zakharchenko S.N. Regulation of dynamic parameters of technological systems of volume electrospark treatment heterogeneous current-carrying media. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrayiny: Elektrotekhnika. 2001. Pp. 3–16. (Rus)
Zakharchenko S.N. Modelling of Dependence of Electrical Resistance of Granulated Current-carrying Mediums from a Pulse Current Proceeding in them. Tekhnichna Elektrodynamika. 2012. No 5. Pp. 17–27. (Rus)
Suprunovska N.I. Modeling and Transient Analysis in Electric Circuits of Semiconductor Electro-discharge Installations with Nonlinear Electro-Spark Load. Energy saving. Power engineering. Energy audit. 2014. No 9 (128) Special issue Vol. 1: Power electronics and energy efficiency. Pp. 34–44. (Rus)
Shydlovska N.A., Zakharchenko S.M., Cherkaskyi O.P. Physical Prerequisites of Construction of Mathematical Models of Electric Resistance of Plasma-erosive Loads. Tekhnichna Electrodynamika. 2017. No 2. Pp. 5–12. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.02.005
Zakharchenko S.M. Physical Model of the Granulated Current-carrying Medium. Tekhnichna Elektrodynamika. 2012. No 6. Pp. 19–26. (Rus)
Shydlovska N.A., Zakharchenko S.M., Cherkaskyi O.P. Parametric Model of Resistance of Plasma-erosive Load, Adequate in the Wide Range of Change of Applied Voltage. Tekhnichna Elektrodynamika. 2017. No 3. Pp. 3–12. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.03.003
Zakharchenko S.M. Statistical Research of Equivalent Electric Resistance of the Heterogeneous Current-carrying Medium at its Electroerosive Processing on an Example of Granules of Aluminum in Water. Naukovyi Vіsnyk Natsіonalnoho hіrnychoho unіversytetu. 2013. No 1 (133). Pp. 62–67. (Ukr)
Ivashchenko D.S., Shcherba A.A., Suprunovska N.I. Analyzing Probabilistic Properties of Electrical Characteristics in the Circuits Containing Stochastic Load. IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems IEPS-2016. Kyiv, Ukraine, June 7–11, 2016. Pp. 45–48.
Shydlovska N.A., Zakharchenko S.M. Discrete Nonlinear-Probabilistic Model of the Equivalent Electrical Resistance of a Layer of Metal Granules. Tekhnichna Elektrodynamika. 2021. No 2. Pp. 3–12. (Ukr). DOI: https://doi.org/10.15407/techned2021.02.003
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2021 Array