Электро- и энергоперенос в прикатодной области дугового разряда

• Автор: Мухаева, Дина Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 98 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Возобновляющиеся катоды

1.1.1. Углеродные катоды, возобновляющиеся осаждением из плазмообразующей среды

1.2. Теоретическое описание катодных процессов

1.2.1. Процессы в твердом теле

1.2.2. Процессы на поверхности катода

1.2.3. Процессы в прикатодной области

1.2.3.1. Моделирование прикатодных процессов, основанное на представлении о монотонном поведении потенциала электрического поля у катода

1.2.3.2. Метод интегральных балансов

1.2.3.3. Метод диаграмм существования

1.2.3.4. Модели, в основе которых лежит предположение о немонотонном поведении потенциала электрического поля
1.3. Постановка задачи
ГЛАВА 2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В СЛОЕ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА ПРИКАТОДНОЙ ОБЛАСТИ ДУГОВОГО РАЗРЯДА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ГОРЯЧИМ КАТОДОМ
2.1. Модель процессов в слое положительного пространственного заряда прикатодной области дуги атмосферного давления с горячим катодом
2.2. Преобразование системы обыкновенных дифференциальных уравнений для ее решения численными методами
2.3. Результаты расчета и их анализ
Выводы к главе
ГЛАВА 3. РЕЖИМ ГОРЕНИЯ ДУГИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО КАТОДА, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ ИЗ
ПЛАЗМООБРАЗУЮЩЕЙ СРЕДЫ
ЗЛ. Методика определения параметров прикатодной области дуги с возобновляющимся катодом
ЗЛЛ. Модель прикатодных процессов для дуги при возобновлении углеродного катода, формирующегося из плазмообразующей среды
и система уравнений интегральных балансов
ЗЛ.2. Уравнение теплопроводности
3.2. Преобразование нелинейной алгебраической системы уравнений для ее решения численными методами
3.2.2 Определение начального приближения для численного решения системы нелинейных алгебраических уравнений
3.3. Режим горения дуги при возобновлении углеродного катода, формирующегося из плазмообразующей среды
Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Широкое применение разнообразных плазменных устройств, в различных областях науки и техники является материальной предпосылкой, которая стимулирует изучение электрической дуги. Немаловажная роль отводится исследованию процессов взаимодействия низкотемпературной плазмы с электродами. Необходимое требование, которое предъявляется к электродуговому устройству в этих случаях - способность непрерывно работать в течение долгого времени. Продолжительность работы элек-тродугового устройства напрямую связана с устойчивостью электрода к эрозии, т.к. наиболее подверженным разрушению элементом в данных устройствах является электрод. Вследствие этого невозможно решить исключительно важные для промышленности вопросы обеспечения надежности и долговечности электродуговых аппаратов без знания процессов, происходящих на электродах и вблизи него. Поэтому стремление увеличить непрерывный ресурс работы электрода приводит к необходимости изучения приэлектродных процессов в дуговом разряде, которые обеспе-""" чивают непрерывность протекания электрического тока в контакте электрода с плазмой столба дуги и представляющих собой фундаментальную проблему взаимодействия плазмы с твердым телом, а также протекающих при этом процессов электро- и энергопереноса в приэлектродных областях дуги.
Катодные процессы привлекают к себе большее внимание исследователей, т.к. ионный ток на катоде не способен полностью обеспечить непрерывность тока в контакте с электрической дугой, и поэтому электроны в самостоятельном разряде поставляются с катода в ионизационную зону прикатодной области, приобретая достаточную энергию для генерации заряженных частиц в слое пространственного заряда. На основе вышесказанного, явления на катоде считаются более важными, чем на аноде.

и(х)
Рис. 1.7. Качественная картина распределения потенциала в разрядном
промежутке