BİR RELÜKTANS FIRLATICININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

Abstract

Bu çalışmada, Sonlu Elemanlar Yöntemi ile çözüm yapabilen Maxwell yazılımı kullanılarak tek sargılı bir relüktans fırlatıcının iki boyutlu modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan modelde mermi parametrelerinin mermi çıkış hızına etkisi incelenmiştir. Mermi çıkış hızının en yüksek olduğu duruma ait mermi parametreleri belirlenmiştir. İncelenen mermi parametreleri mermilerin yapıldığı malzemeler, mermilerin çapları ve mermilerin uzunluğudur. Her bir parametre için relüktans fırlatıcı modelinin analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda merminin yapıldığı malzemenin bağıl manyetik geçirgenliğinin artmasıyla mermi hızının da arttığı tespit edilmiştir. Mermi çapı namlu çapının yarısı olduğunda ve mermi uzunluğu sargı uzunluğuna eşit veya biraz büyük olduğunda daha yüksek hızlar elde edilmektedir. En yüksek hız 1050’den yapılmış 8 cm uzunluğunda ve 3 mm çapındaki mermide elde edilmiştir. Bu hız değeri 19,76 m/sn dir. Bu çalışmada ayrıca merminin boru tipinde olması durumu da incelenmiştir. Daha önceki çalışmalardan elde edilen sonuçlardan farklı olarak merminin boru tipi olması durumunda mermi hızının arttığı tespit edilmiştir. Bu hız değeri 22,08 m/sn olmaktadır. Modelde uygulanan gerilim DC 250 volttur.

In this study, two dimensional model of a single-coil reluctance launcher was constructed via Maxwell software which uses Finite Elements Method as a solver. The effects of projectile parameters on muzzle velocity were examined with the constructed model. Projectile parameters were determined when the muzzle velocity is at its highest value. The studied projectile parameters are the material, diameter and the length of the projectile. Analysis of the reluctance launcher was carried out for each parameter. As a result of the analysis it was determined that the velocity of the projectile increases as the relative magnetic permeability of the material increases. Higher velocities are obtained when the diameter of the projectile is the half of the muzzle diameter and the length of the projectile is equal to or a bit longer than the length of the coil. The highest velocity was obtained with the 8 cm length, 3 mm diameter projectile constructed from 1050 material. The highest velocity is 19.76 m/sec. The tube-type projectile was also studied with in this study. In contrast to the past studies, It was determined that the velocity of the projectile increases when it is tube type. The obtained velocity value is 22.08 m/sec. in this case. 250 V DC voltage is applied to the model.