Обобщенные тепловые и энергетические характеристики тлеющего разряда в потоке воздуха

• Автор: Мухамадияров, Харис Гараевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Обозначения
Глава 1. Обзор исследований тепловых и энергетических харак- 10 тернстик тлеющего разряда в потоке газа
1.1. Основные свойства и некоторые применения тлеющего разряда
1.2. Теоретические исследования распределений температуры и 17 плотности мощности внутреннего источника тепла в ПС
1.3. Экспериментальные исследования характеристик тлеющего раз- 25 ряда
1.4. Методы обобщений тепловых и энергетических характеристик 32 электрических разрядов
1.5. Задачи диссертации
Глава 2. Описание экспериментальной установки и методики измерений
2.1. Система электрического питания установки
2.2 . Пневмо-гидросистема установки
2.3. Вакуумная система установки
2.4. Разрядные камеры
2.5. Методика проведения экспериментов и оценка погрешности из- 48 мерений
Глава 3. Экспериментальные исследования тепловых и энерге- 52 тических характеристик ТРП
3.1. Мощность и вольтамперные характеристики разряда
3.2. Распределение температуры в положительном столбе
3.3. Распределение теплового потока через стенку разрядной камеры
3.4. Потери тепла через электроды и энергетический баланс РК с
продольным потоком
3.5. Распределение потенциала и напряженности электрического поля
3.6. Влияние конструктивных, газодинамических и электрических параметров на работу РК
Глава 4. Обобщенные тепловые и энергетические характеристики разрядной камеры
4.1. Критериальные уравнения для обобщения экспериментальных данных
4.2. Обобщенные вольтамперные характеристики и мощность разряда
4.3. Обобщенные графики и эмпирические формулы для распределения теплового потока через стенку РК
4.4. Обобщенные данные для расчетов параметра Е2/р и линейной плотности мощности внутреннего источника тепла
Заключение
Литература
Приложение
ОБОЗНАЧЕНИЯ
с1, Я - диаметр, радиус разрядной камеры;
I, с1а - расстояние между электродами и внутренний диаметр анода; г, г,ср - цилиндрические координаты;
г, 2 - безразмерные цилиндрические координаты, отнесенные к II;
£ - время;
I, и - ток и напряжение разряда;
У - плотность тока;
Е - напряженность электрического поля;
Ег, Ег- проекции вектора Е
Ео, Еоо - значения Е:;
(р - потенциал плазмы;
пе, щ - концентрации электронов и ионов;
те,е,Ле - масса, заряд и средняя длина свободного пробега электрона; и„ - напряжение прибора; и к I]а - катодное и анодное падения потенциала;
Ц - потенциалы ионизации, диссоциации и возбуждения;
(ре - работа выхода электрона; ео - электрическая постоянная;
Ql^ - сечения столкновений и различных элементарных процессов; та - масса молекулы исходного газа;
X- коэффициент теплопроводности;
/и,- - массы вновь образованных частиц;
О - секундный массовый расход газа;
У:, Уг - проекции вектора скорости потока газа; р, р- плотность, давление газа; к ~ постоянная Больцмана;
Т, Те -температура нейтрального и электронного газов;
и не превышает 4,3%.
Погрешность измерения массового расхода ротаметрами РС с индивидуальной тарировкой согласно [121] не превышала 2%.
Потеря тепла через / -ую секцию межэлектродной вставки определялась

1=сс{т!'~т), (2.7)
где С - теплоемкость воды. Температура воды измерялась с погрешностью не более 0,25%. Максимальная погрешность определения , вычисленная по формуле
Д£ _ 1 Где,' 2 ~ лаг-ту
Я, І и, і грп ГГ,/ і І ?
составляет 5%. Потери тепла через катод и анод определялись с такой же погрешностью.
Погрешности метода измерения температуры нейтрального газа в тлеющем разряде с помощью термопары исследовались в [121] . На погрешность измерения термопарой влияют следующие факторы:
1) изменение радиального распределения источников тепла (геометрическое возмущение);
2) отвод тепла на зонд (излучение и отвод тепла вдоль термозонда теплопроводностью);
3) уход заряженных частиц на зонд;
4) уход возбужденных частиц на зонд;
5) химические реакции на поверхности зонда;
6) нарушение зондом структуры электрического поля.
Экспериментальные и теоретические исследования влияния указанных факторов на измерение температуры термопар в условиях тлеющего разряда показали, что при использовании термопары, показанной на рис.2.8а конструкции, по-