Закономерности передачи энергии аноду сильноточной дуги высокого давления

• Автор: Буланый, Павел Филимонович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 199 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Вольт-амперная характеристика дуги ... II

1.2. Общий поток энергии в анод

1.3. Распределения плотности потока энергии и электрического тока на аноде

1.4. Передача энергии аноду дуги в поперечном магнитном поле

1.5. Локальные параметры прианодной плазмы

1.6. Динамический напор дуги на анод

2. ЭКСПЕРЖЕНТАЛЬНАЯ АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ АНОДУ СИЛЬНОТОЧНОЙ ДУШ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
2.1. Методики исследования вольт-амперной характеристики дуги и потока энергии в анод

2.2. Датчик и установка для исследования распределения плотности потока энергии и

тока на аноде

2.3. Методика измерения распределения плотности потока энергии на аноде
2.4. Методика исследования передачи энергии аноду дуги в поперечном переменном магнитном
поле
2.5. Методика спектроскопической диагностики прианодной плазмы
2.6. Методика исследования распределения динамического напора на аноде

3. ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛЬНОТОЧНОЙ ДУГИ
И ОБЩИЙ ПОТОК ЭНЕРГИИ В АНОД
3.1. Вольт-амперная характеристика дуги
3.1.1. Влияние конструктивных параметров сопла плазмотрона на вольт-амперную характеристику дуги
3.1.2. Зависимость вольт-амперной характеристики дуги от расположения плазмотрона относительно анода
3.1.3. Влияние расхода и рода газа на вольт-амперную характеристику дуги
3.1.4. Обобщение вольт-амперных характеристик дуг
3.2. Общий поток энергии в анод
3.2.1. Зависимость потока энергии в анод
от тока дуги
3.2.2. Влияние конструктивных параметров сопла плазмотрона на поток энергии
в анод
3.2.3. Связь между потоком энергии в анод и расположением плазмотрона относительно анода
3.2.4. Влияние расхода и рода газа на поток энергии в анод
3.2.5. Взаимосвязь между электрической мощностью дуги и потоком энергии в анод
3.2.6. Обобщение результатов измерения потоков энергии в анод

4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА АНОДЕ СИЛЬНОТОЧНОЙ

4.1. Зависимость плотности потока энергии и электрического тока на аноде от
тока дуги
4.2. Влияние конструктивных параметров сопла плазмотрона на плотность потока
энергии и электрического тока на аноде
4.3. Зависимость плотности потока энергии и электрического тока на аноде от расположения плазмотрона относительно анода
4.4. Влияние расхода и рода газа на плотность потока энергии и электрического
тока на аноде
4.5. Размеры теплового и токового пятен на
аноде
4.6. Обобщение распределений плотности потока энергии и электрического тока на аноде ИЗ
5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ АНОДУ СИЛЬНО-ТОЧНОЙ ДУШ В ПОПЕРЕЧНОМ ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ
ПОЛЕ
5.1. Электрический режим горения дуги в переменном магнитном поле
5.2. Общий поток энергии в анод дуги в магнитном поле

неравенства Н0 / 21°^ « I) , показывающего, что размеры пятна 2 должны быть больше толщины медной стенки датчика Н0 , а время воздействия пятна ~ » гДе ^г,= » значительно меньше времени охлаждения, равного периоду вращения . Для выбранной конструкции датчика Н0 = 3 мм и 7} = Ю0 мм и условий эксперимента ^ = 4 * 12 мм это неравенство выполняется. Наружную поверхность стенки датчика можно считать теплоизолированной, так как коэффициент теплообмена между воздухом и стенкой на несколько порядков меньше коэффициента теплообмена между водой и стенкой С94].
Расчеты показали, что для описываемого датчика, имеющего диаметр 100 мм и толщину медной стенки 3 мм, при диаметре теплового пятна 10 мм время охлаждения стенки составляет 0,05 с при коэффициенте теплообмена между водой и поверхностью стенки 6 •ПГ3 Вт/м2К [ 94 ],
Предварительные эксперименты показали, что влиянием обдува прианодной области газовым потоком можно пренебречь, если среднемассовая скорость потока плазмы на срезе сопла на два или более порядка превышает линейную скорость вращения датчика. Число оборотов датчика составляло 0,5-4 об/с.
С целью уменьшения инерционности датчика его диаметр необходимо выбирать как можно меньшим. Однако при этсм в направлении по окружности главного сечения цилиндра неравномерно снижается поток энергии за счет кривизны поверхности. По результатам работы [ 104 7 снижение происходит за счет” увеличения угла атаки потока плазмы. Неравномерность снижения обусловлена тем, что изменение угла атаки зависит от координаты точки на цилиндрической поверхности датчика. Следствием этого является также нарушение радиальной симметрии анодного пятна.