Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обратные задачи стефановского типа в теории электродуговых процессов Искакова, Куаныш Сейтжанова

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Искакова, Куаныш Сейтжанова. Обратные задачи стефановского типа в теории электродуговых процессов : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.01.03.- Алматы, 1994.- 15 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы.

Разработка и усовершенствование методов решения обратных задач математической физики тесно связаны с развитием современных технолог гий. В частности, при исследовании тепловых процессов в электрических контактах возникают задачи типа задачи Стефана, в которых область существования одной из фаз (жидкой) стягивается в точку в начальный момент времени. Это обстоятельство и определяет основные трудности при численном моделировании процесса фазовых превращений при малых временах. Величина эрозии контакта в конечном итоге определяется размером области жидкой фазы и зависит от свойств материала, характеристик дуги и теплового потока, поступающего в электрод. Она является результатом сложных физических процессов, связанных с ионной бомбардировкой катода, термоавтоэлектронной эмиссией, эмиссией обратных электронов, лучистым теплообменом, процессами испарения и др. Определение теплового потока в электрод в процессе его теплообмена с дугой представляет собой одну из наиболее важных проблем в теории электрических контактов, так как ее решение дает возможность оценить надежность и ресурс работы злектроконтактной системы.

Сложность и многообразие лриэлектродных процессов значительно усложняет теоретическое определение величины теплового потока, а экспериментальные методы могут дать лишь результирующее значение, получаемое, например, калориметрическим способом. При этом основные механизмы его генерации остаются в тени, а величина потока может варьироваться в довольно широком диапазоне, и ее трудно прогнозировать для различных ситуаций.

В связи с этим представляет интерес рассмотрение обратной задачи для определения величины теплового потока на поверхности теплопроводного тела с учетом фазового превращения вещества по измерениям нестационарной температуры внутри тела, в частности, по определениям положения фазовой границы, температура на которой предполагается известной.

Цель работы.

Основной целью работы является исследование существования и единственности решения обратной задачи типа задачи Стефана, возникающей при моделировании процессов тепло и- массообмена с наличием фазовых превращений для области, вырождающейся в начальный момент времени, и разработка алгоритма ее численного решения при малых зна-

чениях времени.

Научная новизна.

В отличие от известных работ, обзор которых можно найти в работе Алифанова О.М. и др.,1 в настоящей работе предполагается отсутствие жидкой фазы в начальный момент времени, т.е. область ее существования вырождается в точку. Показано, что разрешимость такой задачи тесно связана с решением прямой задачи подобного типа и зависит от некоторых условий согласования начальных и граничных условий, а также закона движения границы.

Доказана единственность минимизирующей функции для функционала, к которому сводится решение обратной задачи и предложен метод решения, представляющий сочетание асимптотического и численного методов.

В классе аналитических функций получено точное решение задачи для автомодельного закона движения границы расплава.

Практическая ценность.

Результаты диссертации могут быть использованы при моделировании и численных расчетах процессов, сопровождающихся фазовыми превращениями вещества при воздействии высоконцентрированного источника тепла, в частности при коммутации электрических контактов.

На защиту выносится:

доказательство существования решения обратной задачи тина Стефана для области, вырождающейся в начальный момент времени;

доказательство строгой выпуклости минимизируемого функционала и тем самым, единственности решения обратной задачи;

модифицированный алгоритм численного решения обратной задачи, отличающийся сочетанием асимптотических (при t* 0) и численных методов решения (при і > to > 0)-

точное решение задачи в классе аналитических функций, для автомодельного движения границы фазового перехода.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межвузовской конференции в г. Алматы в 1989 г., на Всесоюзной конференции по "Условно-корректным задачам математической физики и анализа" в 1989 г., на Всесоюзном семинаре по дуговым и приэлектродным процессам в электрических аппаратах и плазмотронах в г. Улан-Удэ в 1991 г., на международной конференции ISECTA'93, г.Алматы, 1993 г.

'Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев СВ. Экстремальные методы решения некорректных задач. - М. : Науха, 1988. - 285 с.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах автора [1] - [5], приведенных в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. Общий объем работы равен 106 страницам, включая список литературы из 63 наименований.