Граничные условия при математическом моделировании электромагнитного поля внутри и вне разрядной камеры высоковольтной электрогидравлической установки

Abstract

Определены особенности задания граничных условий при математическом моделировании электромагнитного поля (ЭМП) высоковольтной электрогидравлической установки в конечном объеме расчетной области за пределами разрядной камеры. Их использование при расчете ЭМП внутри и вне разрядной камеры позволяет получать распределение поля, эквивалентное распределению ЭМП при использовании точных граничных условий на бесконечности – ошибка составляет не более 5%. Разработана математическая модель и алгоритм решения полученной системы уравнений на основе численных методов. Верификация модели и алгоритма выполнена на задачах, допускающих точные решения.

Визначено особливості вибору граничних умов при математичному моделюванні електромагнітного поля (ЕМП) високовольтної електрогідравлічної установки в обмеженому об'ємі розрахункової області за межами розрядної камери. Їхнє використання при розрахунку ЕМП усередині і поза межами розрядної камери дозволяє отримувати розподіл поля, еквівалентний розподілу ЕМП при використанні точних граничних умов на нескінченності – помилка складає не більше 5%. Розроблено математичну модель і алгоритм рішення отриманої системи рівнянь на основі чисельних методів. Верифікація моделі і алгоритму виконана на задачах, що допускають точні рішення.

Features of the defining of boundary conditions for mathematical simulation of electromagnetic field (EMF) of high-voltage electrohydraulic installation in final volume of computational domain outside of the discharge chamber are determined. Their use in the calculation of EMF inside and outside of discharge chamber allows to obtain the field distribution, which is equivalent to the distribution of EMF when using the exact boundary conditions at infinity - the error is not more than 5%. The mathematical model and algorithm for solving the obtained system of equations based on numerical methods are developed. Verification of the model and the algorithm is executed on the tasks that admit exact solutions.