Для расчета выходных параметров плазмотрона и, в частности, температуры газа одной обобщенной вольт-амперной характеристики недостаточно, необходимо знать еще термический КПД плазмотрона. Оказалось, что этот КПД можно также представить в виде зависимости от комплекса К^. Результаты обработки соответствующих эксперимен­тальных данных, полученных при работе плазмотронов "Звезда” и "Тандем” на воздухе, показаны на рис. 5.10. Здесь дело обстоит ху­же, чем в случае обобщенной вольт-амперной характеристики, разброс точек достаточно велик (± 20...25 %). Однако следует отметить, что ошибка при определении т? составляет не менее 10 % из-за ошибок в определении температуры газа и электрической мощности. Формула для Т7 в исследованном диапазоне изменения параметров имеет вид

Рис. 5.10. Обобщение экспе - ^ j

риментальных данных по тем­

пературе и термическому КПД

ц = (/V /Сф4^09. (5.4)

Ср 1

Из этой формулы видно, что ТОЛЬКО увеличение Gj приводит

дуги

суммарная электрическая мощность, зависящая от Поэтому можно предположить, что не только Т7, но и температура газа зависят, в основном, от комплекса Результаты соответствующей обработки

экспериментальных данных для воздуха представлены на рис. 5.10. Видно, что точки хорошо ложатся на единую прямую (разброс не более ± 10 %). Полученная на основании такой обработки расчетная формула имеет вид

Т = 2,610V/>rf /G*)0,095. (5.5)

Ср 1

(Она, естественно, справедлива только в исследованном диапазоне

изменения KQ - 6-Ю1 - 2,4*Ю5.)

Из этой формулы видно, что существенное увеличение температуры в плазмотронах "Звезда” и "Тандем” может быть достигнуто только путем весьма значительного увеличения комплекса К^. Например, при

увеличении К0 в 10 раз значение Т возрастает всего на 25 %. Наи­более эффективным способом увеличения Т при заданном расходе яв­ляется повышение тока. Однако рост /, например, в 2 раза приводит к увеличению Т всего на 12 %.

Из сопоставления формул для Т и 17 вытекает, что в исследо­ванном диапазоне имеет место приближенная формула т]Т = const, т. е. 77 » 1 /Г.

Наличие двух обобщенных зависимостей Р (KJ и v(KJ (или

уд О О

T(Kq)) позволяет выполнить полный расчет плазмотрона ’Звезда”. Метод такого расчета изложен в следующем разделе.