Исследование электрофизических процессов в электрогидродинамических устройствах

• Автор: Кузько, Андрей Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 167 с.

Список обозначений

ЭГД — Электрогидродинамика (электрогидродинамический)

п — динамическая вязкость

V — кинематическая вязкость

Лу — коэффициент теплопроводности

/1 — гидравлическое сопротивление

ж — коэффициент температуропроводности

«Е — коэффициент теплоотдачи при электроконвективном теплообмене

Яе — электрическое число Рейнольдса

Рг — число Прантля

Р — массовая плотность
Я — объемная плотность заряда
Ъ — подвижность ионов
е — диэлектрическая проницаемость жидкости
а — электрическая проводимость жидкости
— толщина температурного пограничного слоя
5т — толщина гидродинамического пограничного слоя
Р — давление
V — скорость
е — секундный расход жидкости
Рлг — стрикционное (поляризационное) давление
7 — плотность тока
J — сила тока
Е — напряженность электрического поля
(р — потенциал электрического поля
п — концентрация носителей заряда (ионов)
и — напряжение
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л Электропроводные свойства диэлектрических жидкостей
1.2 Физические принципы возникновения ЭГД-течений в слабо проводящих средах
1.3 ЭГД-процессы в системах электродов разных типов
1.3.1 ЭГД-течения от игольчатых и кольцевых электродов
1.3.2 ЭГД-течения от сеточных и решёточных электродов
1.4 Электроконвективный теплообмен
1.5 Постановка задачи и цели исследования
ГЛАВА 2 ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭГД-ТЕЧЕНИЯ ОТ ПРОНИЦАЕМЫХ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ
2.1 Введение. Физическая постановка задачи
2.2 Система уравнений осесимметричного ЭГД-течения от проницаемых электродов, включённых в замкнутый гидравлический контур
2.3 Решение методом интегральных соотношений
2.3.1 Зависимость напряжённости, заряда и удельной кулонов-ской силы от расстояния между электродами
2.3.2 Расчёт напорно-расходных характеристик ЭГД-течения
2.4 Анализ решения
2.4.1 Зависимость электрического числа Рейнольдса, полной куло-новской силы, КПД ЭГД-системы от безразмерных величин
у и С
2.4.2 Анализ графиков зависимости безразмерных заряда, напряжённости, удельной кулоновской силы от безразмерного расстояния между электродами
2.4.3 Анализ предельных режимов ЭГД-течения

2.4.4 Результаты экспериментального исследования сеточного
насоса
Основные выводы
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ
ЭЛЕКТРОДОВ ЛЕЗВИЯ-ПЛОСКОСТЬ
3.1 Решение гидродинамических уравнений пограничного слоя, образованного конвективной струёй, стекающей с лезвия на плоский электрод
3.2 Исследование теплопередачи через пограничный слой, образованный у нагретого плоского электрода
3.3 Электрогидродинамическое термостатирующее устройство
Основные выводы
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
4.1 Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента по измерению вольтамперных характеристик диэлектрических жидкостей
4.2 Результаты исследования и их обсуждение
4.3 Обработка результатов экспериментального исследования .
Основные выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Кожухарь также предлагает насос (рис. 1.14), в котором коллектор 2, находящийся в изоляторе 3, снабжен цилиндрической сеткой и имеет плавающий потенциал относительно заземленного корпуса с радиатором 4. Диэлектрическая жидкость в зазоре между корпусом и цилиндрической сеткой является балластным сопротивлением, которое, по словам автора, увеличивает надёжность работы насоса, а геометрия зазора может обеспечить заданное соотношение падения напряжения между эмиттером, коллектором и корпусом. Турбулизация жидкости в этом зазоре позволяет насосу быть ЭГД-теплообменником.
В многоступенчатом насосе с коаксиальными электродами [59] одним из электродов является цилиндрический корпус 1, а другим -расположенный соосно с первым стержень 2 (рис. 1.15). Оба электрода снабжены диэлектрическими покрытиями 3 с равноудаленными на расстояние С по оси канала перфорациями. Внутренняя стенка корпуса, служащая коллектором, для создания максимальной плотности заряда имеет площадь SK намного больше площади перфорации стержня эмиттера S3. Пара ближайших перфораций эмиттера и коллектора смещены (с точки зрения оптимальности между продольной составляющей напряженности электрического поля и разумными геометрическими размерами насоса) по направлению прокачки на расстояние h, равное примерно ширине канала d (,h « d). Электрическое поле 4, благодаря «фокусировке» силовых линий с помощью диэлектрических покрытий на электродах (рис. 1.15), направлено преимущественно вдоль канала. Расстояние между соседними ступенями С делается в 3 - 4 раза больше поперечных размеров канала d, при этом из-за взаимного влияния соседних ступеней теряется около 11 % полезного напора. Для одной ступени электродов «плоскость-плоскость» из параллельных проволок (диаметром 1 мм) с перфорированным покрытием электрода были получены напорно-расходные характеристики, представленные на рис. 1.16, 1.17. В качестве рабочей жидкости