Метод расчета плазмотрона типа ’Звезда” удобнее всего изложить на конкретном примере. Пусть требуется рассчитать воздушный плаз­мотрон номинальной мощностью 5 = 70 MBA, питающийся от сети на- н пряжением = 10 кВ. Максимальное давление нагретого воздуха р = = 10 МПа. Задачей расчета является определение максимального рас­хода G и температуры Г, а также выбор основных геометрических […]

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 […]

В настоящее время характеристики электрической дуги, горящей в плазмотроне ’’Звезда”, не могут быть теоретически рассчитаны с удовлетворительной для практики точностью. Для решения этой задачи воспользуемся методом обобщения экспериментальных данных с помощью теории подобия. Можно показать, что для плазмотронов с вихревой стабилизацией дугового разряда в первом приближении справедлива следующая критериальная зависимость: Vi — А і2 и? […]

В предыдущем разделе была указана причина ограничения рабочих режимов плазмотрона при уменьшении расхода газа и увеличении силы тока, а именно нарушение протягивания дуг в смесительную камеру, т. е. их замыкание на конфузоры. Выясним теперь, что является огра­ничивающим фактором при увеличении расхода и давления и уменьшении Рис. 5.8. Зависимости напряжения на /у дуге от расхода воздуха: […]

Переходим к описанию параметров плазмотрона "Звезда**. Боль­шинство экспериментов проведено на плазмотроне с профильными кон — фузорами с dQ = 20 мм и длиной / = 95 мм. На рис. 5.4 представлены наиболее важные характеристики плаз­мотрона — зависимости температуры в смесительной камере Т (тем­пература определена расходным методом с погрешностью не более 5 %), давления р и […]

5.1. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНФУЗОРНЫХ КАНАЛОВ Для повышения температуры выходящего из плазмотрона газа необ­ходимо повысить температуру в дуговых разрядах путем увеличения плотности тока в дуге. Для этого надо уменьшить диаметр дуги при неизменной силе тока. Одним из способов достижения указанной цели является заключение дуги в достаточно узкий канал (дуга, стаби­лизированная стенками). Для нормальной работы этого плазмотрона необходимо […]

Поля температур и скоростей. На выходе из плазмотронов с вих­ревой стабилизацией дугового разряда распределение температуры (если не приняты специальные меры по выравниванию температурного профиля струи) таково, что центральная область струи, испытавшая непосредственное воздействие дугового разряда, расположенного вблизи оси, имеет более высокую температуру, чем периферийные слои, не прошедшие через дуговой разряд. При этом из-за большей плотности […]

Термический КПД монотонно растет с ростом секундного массового расхода рабочего тела. С точки зрения достижения максимальных значений КПД выгодно увеличивать массовый расход вплоть до значе­ний, при которых начинается неустойчивое горение. Однако в боль­шинстве практически важных случаев такое увеличение КПД лимити- Т’10~3 К Рис. 4.21. Зависимость среднемассовой температуры рабочего тела (азот), на выходе из плазмотрона от […]

Исследование теплообмена между газом и электродами проводилось на плазмотронах с неохлаждаемыми электродами, поскольку на плаз­мотронах с охлаждаемыми электродами трудно получить распределение тепловых потоков по поверхности. Использовался плазмотрон, состоящий из двух неохлаждаемых мед­ных электродов, между которыми горела дуга, и центральной камеры. В центральной разрядной камере имелись тангенциальные отверстия, через которые вводилось рабочее тело. В описываемых экспериментах […]

Экспериментальное исследование теплообмена между высокотемпе­ратурным рабочим телом и стенками плазмотрона и сравнение резуль­татов экспериментов с теорией проводились путем измерения инте­гральных выходных характеристик плазмотрона (термического КПД и Расчет Эксперимент /, А — • ———————————— о 5000 ——— Д 6000 —————————————- □ 7000 Рис. 4.9. Зависимость термического КПД плазмотрона от расхода газа при В * 1 Тл: […]