Скачати повний текст

Розвинуто метод скінченних об'ємів та розроблено нові математичні моделі для числового розрахунку тривимірних квазістаціонарних електричних полів у діелектричних і слабкопровідних середовищах з гетерогенними включеннями складної просторової конфігурації, яка може змінюватися у часі. З використанням нової різницевої схеми для розв'язання систем тривимірних еліптичних рівнянь розроблено нову наукову концепцію числового розрахунку електричних полів у неоднорідних середовищах, яка базується на ітераційному визначенні розподілу поля біля провідних включень за припущення, що вони є ідеальними провідниками та подальшому розрахунку поля всередині включень у разі припущення, що зовнішнє середовище є ідеальним діелектриком. Запропоновано метод поглинаючих межових шарів для розв'язання задач впливу однорідного електричного поля на гетерогенні включення, розташовані у середовищах з відкритими межами. Одержано аналітичні вирази для параметрів, які характеризують анізотропні властивості середовищ біля розгалужених тонких провідних каналів, що забезпечує здійснення розрахунків електричних полів за методом скінченних об'ємів з кроком розрахункової сітки, що є на кілька порядків більший, ніж діаметр каналів. Для проведення аналізу тривимірних електричних полів під час протікання електричного струму через провідні включення з урахуванням нелінійних змін параметрів зовнішнього середовища розроблено та числово реалізовано новий метод, що використовує ітераційні розрахунки електричних полів і перехідних процесів у нелінійних електричних полях з урахуванням зміни електричного опору середовищ розтіканню струму. Базуючись на теорії фракталів та даних про електричне старіння полімерів, розроблено метод і статистичну модель для розрахунку електричного поля у твердих полімерних середовищах біля тонких провідних розгалужених каналів (дендритів), конфігурація яких може стохастично змінюватись у часі. На базі запропонованої концепції розрахунку електричних полів у неоднорідних середовищах створено метод і програму числового розрахунку.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано й обгрунтовано фізичну числово-аналітичну модель надвисокочастотної (НВЧ) ефективної діелектричної проникності (ЕДП) дисперсних середовищ, що базується на оцінюванні резонансної частоти та добротності об'ємного регуляторного резонатора з частковим заповненим багатошаровим гетерогенним середовищем за умов існування суттєвої долі нормальної до площини шарів електричної складової електромагнітного коливання робочого контуру та відповідності товщини й електричних параметрів шарів розмірам і параметрам складових дисперсної системи. Установлено якісну відповідність залежностей ЕДП запропонованої моделі від вологовмісту, щільності, НВЧ електричних властивостей частинок та їх розміру даним відомих експериментів і основних наближених теорій. Запропоновано й досліджено три фізично відмінних варіанти побудови резонансних вимірювальних перетворювачів (РПВП) з коаксіальною вимірювальною апертурою для вимірювання вологості без спеціальної підготовки проби; малих об'ємів проби з низьким вологовмістом; середовищ на потоці. Установлено залежності фундаментальних сигналів вимірювальної інформації від параметрів конструктиву РПВП та діелектричних властивостей вологовмісних середовищ. Показано доцільність їх використання з метою оптимізації НВЧ вологовмісних систем та їх теоретичного градуювання.

  Скачати повний текст