Управление газодинамическими и электромагнитными полями в электродуговых технологических процессах судостроения и судоремонта

• Автор: Достовалов, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 05.08.06, 05.08.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 370 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ. Плазменнодуговой нагрев вещества. Плазменнодуговой нагрев газа. Особенности плазмохимических процессов. Квазиравновесные плазмохимические процессы. Перспективы применения и получения фторсодержащих соединений. Перспективы и проблемы плазменнодугового нагрева порошковых углеводородных соединений. Физические особенности плазмохимических превращений. ГЛАВА 2. Измерение распределения температуры дуги . Плазмохимическая технология и технология плазмокаталитических процессов ставит перед исследователями, проектантами и конструкторами новые задачи, решение которых должно позволить поновому решить проблему автоматических систем управления во многих отраслях промышленности. Низкотемпературная плазма в настоящее время позволяет осуществлять химические процессы при температурах до 0 давлениях от КГ5 до 3 МПа в равновесных и неравновесных условиях. Она может быть использована как 1 источник чрезвычайно концентрированной удельной энергии, иначе говоря, высокого теплосодержания при высоких температурах 2 источник положительных и отрицательных ионов, имеющих возможность вести ионные и ионномолекулярные реакции 3 источник, и при том весьма мощный, светового излучения для фотохимических реакций.


Положительное решение этого вопроса может быть обеспечено при правильном выборе состава плазмы, ее параметров и рациональной организации условий нагрева порошка. Это можно достигнуть увеличением температуры и коэффициента теплоотдачи. В случае В 1 основным фактором повышения эффективности является увеличение времени нагрева. С учетом этих требований в настоящее время разрабатываются и создаются плазменные аппараты, использующие различные интенсифицирующие факторы встречные плазменные струи, магнитные поля, высокоэнтальпийные газы и модуляцию параметров плазменной струи. В реакторе со встречными плазменными струями эффективность нагрева твердой фазы существенно возрастает. Движение частиц порошка в таком реакторе носит колебательный характер частица ускоряется струей, в которую она вводится, затем тормозится, во встречной струе и ускоряется ею в обратном направлении далее частица вновь тормозится и т. В таком аппарате увеличивается время пребывания частицы в реакционной зоне, сами частицы более равномерно распределяются по объему плазмы, существенно возрастает турбулентность струи в зоне их соударения, увеличивается относительная скорость фаз. Подобные аппараты перспективны и для осуществления гомогенных процессов. Эффективный к. Применение плазмотрона с магнитным вращением дуги позволяет использовать высокоэнтальпийный газ с большой протяженностью струи водород, аммиак, а также интенсифицировать теплообмен путем увеличения относительной скорости фаз, турбулизации струи и более равномерного распределения в ней порошка . Если условно принять за длину струи расстояние, при котором эффективный к. В случае применения аммиака при нанесении покрытия из достаточно крупного порошка окиси алюминия 6м коэффициент использования достигает . При использовании азота, у которого параметр в пять раз меньше, чем у аммиака, значение коэффициента использования также в несколько раз меньше и составляет . Полученные величины косвенно свидетельствуют о значительном повышении эффективности нагрева порошка в протяженных теплопроводных плазменных струях. Так, эффективный к. Перспективным интенсифицирующим фактором следует считать модуляцию параметров плазменной струи, например тока дуги плазмотрона . Этот метод управления параметрами термической плазмы является весьма эффективным, поскольку скорость плазменной струи при этом изменяется с частотой модуляции тока. Параметры струи, следует выбирать с учетом постоянных времени разгона и торможения частиц, чтобы обеспечить наибольшую разность скоростей фаз. Кроме выделенной из столба плазменной струи, для нагрева порошка может быть использован столб дуги, т. Эффективный к. Так, по данным работы , его величина оценивается примерно в при термическом к. Таким образом, плазменнодуговой нагрев является перспективным средством преобразования электрической энергии в тепловую энергию вещества. Мощность, передаваемую веществу, можно регулировать в широких пределах посредством электрических параметров дуги, теплофизических свойств плазмообразующего газа и условий в рабочем пространстве. Исследование энергетических, физикохимических и механических условий плазменнодугового нагрева вещества. Разработка, исследование и технологическое опробование новых схем электродуговых аппаратов, работающих в широком диапазоне давлений и токов, с применением модуляции параметров, магнитных и электрических полей, химически активных сред и т. Более глубокая инженерная проработка известных электродуговых технологических устройств увеличение ресурса работы установок, повышение их энергетических и технологических показателей, совершенствование конструкции плазмотронов и реакторов, разработка специализированных источников питания, методов автоматизации и управления. Исследование взаимодействия порошкообразных материалов с потоками плазмы в плазмохимических процессах. Одним из важных промышленных применений низкотемпературной дуговой плазмы является прикладная плазмохимия. Именно в этой области науки и техники интенсивно реализуется плазменный или плазменнодуговой процесс нагрева порошковых материалов.