Математичне моделювання взаємодії магнітного підвісу з реактором на основі левітуючого диполю
| dc.contributor.advisor | Ляшко, Сергій Іванович | |
| dc.contributor.author | Мачулянський, Дмитро Іванович | |
| dc.date.accessioned | 2018-07-09T07:01:49Z | |
| dc.date.available | 2018-07-09T07:01:49Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Магістерська дисертація: 102 с., 36 рис., 1 табл., 1 додаток, 91 джерел. Актуальність. На сьогоднішній день людство невпинно працює над покращенням технологічного процесу видобутку енергії, а також звести до мінімуму забруднення навколишньої середи від цього. Альтернативних варіантів є безліч, але далеко не всі можуть задовольнити потреби людства, бо популяція та кількість електронних пристроїв постійно збільшується. Один з варіантів якому це під силу – керований термоядерний синтез. Розвиток технології термоядерного синтезу може стати ключовим фактором створення практично невичерпного джерела енергії, адже запаси палива – водню – є безмежними. Ведучий експеримент для досягнення цієї ідеї базується на використанні левітуючого диполя у центрі реактора, який магнітним полем утримує розжарену плазму. Проте для реалізації даного способу видобутку альтернативної енергії у широких масштабах є відкритою одна проблема - статична рівновага магнітного диполя у реакторі. У зв’язку з цим актуальною є розробка програмного продукту для моделювання взаємодії магнітного підвісу з реактором, а також моніторингу зміни магнітного поля. Мета дослідження – підвищення ефективності контролювання процесу термоядерного синтезу, а саме взаємодію магнітного підвісу з реактором. Для досягнення мети необхідно виконати наступні задачі: – виконання аналізу предметної області; – виконати огляд відомих результатів з розв’язання поставленої проблеми; – дослідження стійкості у системах, що складаються з надпровідних котушок та постійних магнітів, і які є перспективними з точки зору магнітної левітації; – визначення скалярного потенціалу та поля магнітного диполя всередині надпровідної сфери, а також знаходження магнітної потенційної енергії взаємодії диполя з внутрішньою поверхнею надпровідної сфери та дослідження стійкості рівноваги у такій системі; – змоделювати роботу магнітного підвісу; – змоделювати взаємодію магнітного підвісу з реактором; – визначити коефіцієнт корисної дії та обрати параметри при роботі магнітного підвісу; – проаналізувати роботу підвісу в залежності від його параметрів; – визначити ефективність створеного рішення. Об’єкт дослідження – процес роботи магнітного підвісу. Предмет дослідження – методи підтримання магнітного диполю у стані статичної левітації. Наукова новизна отриманих результатів. Розвроблено математичну модель взаємодії магнітного підвісу з використанням левітуючого диполю у термоядерному реакторі та проведено аналіз його основних параметрів з метою виявлення та їх оцінки, котрі значно впливають на процес роботи під час термоядерного синтезу. Використання математичної моделі дозволяє змоделювати процес роботи магнітного підвісу та дослідити його за параметрами. Дані результати посприяють інтенсивному дослідженню та використання LDX, особливо для зменшених у габаритах реакторах, які NASA збирається використовувати для своїх космічних кораблів. Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи апробовані на міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених, аспірантів і студентів «Сучасні інформаційні технології та системи в управлінні» (м. Київ, 19-20 квітня 2018 р.); щорічній науковій конференції викладачів та студентів НТУУ "КПІ ім.І Сікорського"(м. Київ, 23 квітня 2018 р.). Публікації. Основні результати дисертаційного дослідження опубліковано у 3 наукових працях, із них: 2 – одноосібні; 1 стаття – у закордонному науковому журналі (індексується в міжнародних наукометричних базах даних) [1]; 2 публікації – матеріали конференцій [2, 3]. | uk |
| dc.description.abstracten | Relevance. To date, humanity has been working tirelessly to improve the process of energy production, as well as to minimize pollution from the surrounding environment. There are many alternatives, but not all can meet the needs of mankind, because the population and the number of electronic devices are constantly increasing. One of the options for which is this - controlled thermonuclear fusion. The development of fusion technology can become a key factor in creating an almost inexhaustible source of energy, since fuel supplies - hydrogen - are endless. The leading experiment to achieve this idea is based on the use of a flying dipole in the center of the reactor, which holds the fused plasma with a magnetic field. However, each invention has its own problem areas and one of them - the maintenance of a dipole in a state of static levitation. To solve this, it is necessary to model the interaction of the suspension with the reactor, as well as monitor the change of the magnetic field. Purpose of the study – increase the effectiveness of controlling the fusion process, namely the magnetic suspension. To achieve the goal you need to accomplish the following tasks: – to carry out an overview of known results in solving the problem; – study of stability in systems consisting of superconducting coils and permanent magnets and promising from the point of view of magnetic levitation; – determination of the scalar potential and the field of the magnetic dipole inside the superconducting sphere, as well as finding the magnetic potential energy of the interaction of the dipole with the inner surface of the superconducting sphere and studying the stability of equilibrium in such a system; – simulate the work of the magnetic suspension; – simulate the interaction of the magnetic suspension with the reactor; – determine the coefficient of efficiency and choose the parameters for the magnetic suspension; – analyze the work of the suspension depending on its parameters; – determine the effectiveness of the solution. Object of the study - the process of magnetic suspension. Subject of research - methods of maintaining a magnetic dipole in the state of static levitation. The scientific novelty of the obtained results The mathematical model of the interaction of the magnetic suspension with the use of a levitating dipole in a thermonuclear reactor has been developed and an analysis of its main parameters has been carried out in order to identify and evaluate them, which greatly influence the process of work during fusion. The use of a mathematical model allows the process of magnetic suspension to be simulated and investigate it by parameters. These results are due to the intensive study and use of LDX, especially for Dimension reduction in reactors that NASA intends to use for its spacecraft. Approbation of the results of the dissertation. The main results of the dissertation work were tested at the international scientific and practical conference of young scientists, postgraduates and students "Modern Information Technologies and Systems in Management" (Kyiv, April 19-20, 2018); Annual Scientific Conference of Teachers and Students of NTUU "KPI im.I Sikorsky" (Kiev, April 23, 2018). Publications. Main results of the dissertation research Published in 3 scientific works, Of which: 2 - individual; 1 article - in the foreign scientific journal (indexed in the international scientific databases databases) [1]; 2 Publications - conference materials [2, 3]. | uk |
| dc.format.page | 101 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Мачулянський, Д. І. Математичне моделювання взаємодії магнітного підвісу з реактором на основі левітуючого диполю : магістерська дис. : 122 Комп'ютерні науки та інформаційні технології / Мачулянський Дмитро Іванович. – Київ, 2018. – 101 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/23813 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | магнітний підвіс | uk |
| dc.subject | термоядерний синтез | uk |
| dc.subject | левітуючий диполь | uk |
| dc.subject | магнітне поле | uk |
| dc.subject | magnetic suspension | uk |
| dc.subject | thermonuclear fusion | uk |
| dc.subject | levitated dipole | uk |
| dc.subject | magnetic field | uk |
| dc.subject.udc | 004.942:531.01:537.8 | uk |
| dc.title | Математичне моделювання взаємодії магнітного підвісу з реактором на основі левітуючого диполю | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.74 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: