ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРУКТУРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТОКА В ВЫХОДНОМ СЕЧЕНИИ ПЛАЗМОТРОНА

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 периферийных слоев сравнительно низкотемпературной ос­тается большая часть массового расхода рабочего тела (до 60... 70 %), и это обстоятельство не позволяет получать среднемассовые температуры выше 6000...6500 К. Типичное распределение температуры на выходе из плазмотрона с вихревой стабилизацией дугового разряда приведено на рис. 4.27.

В плазмотронах коаксиальной схемы все рабочее тело проходит через зону горения дугового разряда и по этой причине неравно­мерность в распределении температуры после плазмотрона должна быть меньше, чем для плазмотронов с вихревой стабилизацией разряда (рис. 4.28). С другой стороны, наличие массивного охлаждаемого

Tfimax

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРУКТУРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТОКА В ВЫХОДНОМ СЕЧЕНИИ ПЛАЗМОТРОНА

Рис. 4.27. Распределение темпе­ратуры в выходном сечении плаз­мотрона с вихревой стабилизацией разряда

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРУКТУРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТОКА В ВЫХОДНОМ СЕЧЕНИИ ПЛАЗМОТРОНА

Рис. 4.2S. Распределение темпе­ратуры в выходном сечении коак - спального плазмотрона с • магнит­ной стабилизацией разряда

 

центрального электрода может приводить к снижению температуры в центральных областях потока. Температура измерялась газодинами­ческим способом с помощью специально сконструированной гребенки. Приведенные данные относятся к плазмотрону с прямым выходом ра­бочего тела.

Проводились также измерения температурного поля для плазмотрона с боковым выходом рабочего тела с целью ликвидации закрутки, по­лучающейся в результате взаимодействия рабочего тела с дуговым разрядом (выполнены С. В. Панькиной).

Измерения температуры по методу относительных интенсивностей спектральных линий проводились на выходе струи из патрубка камеры раскрутки в 5 мм от среза сопла при давлениях от 0,1 до 1 МПа

(рис. 4.29). Максимальное отличие ло­кального значения температуры за пре­делами пограничного слоя от' сред­немассового значения составляет ме­нее 10 %.

 

 

Рис. 4.30. Распределение скорости на выходе из камеры раскрутки:

Подпись:

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРУКТУРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТОКА В ВЫХОДНОМ СЕЧЕНИИ ПЛАЗМОТРОНА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СТРУКТУРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТОКА В ВЫХОДНОМ СЕЧЕНИИ ПЛАЗМОТРОНА

- в вертикальном направлении: б) — в горизонтальном направлении

Для измерения скоростей и скоростного напора В. Г. Лебедевым были разработаны охлаждаемые трубки Пито, позволившие проводить измерения с погрешностью до 5 %. При расчете поля скоростей ис­пользовались результаты измерений температурного поля. Опреде­ленные таким образом профили скорости показаны на рис. 4.30 для сечения, расположенного за патрубком камеры раскрутки. Неравно­мерность скоростного поля составляет от 6 до 15 %. Для решения задач, в которых требуется большая равномерность параметров по­тока, в выходном сечении должны устанавливаться специальные вы­равнивающие устройства.

Комментарии закрыты.