Характерным значением плотности газа можно считать плотность холодного газа (т. е. перед разрядом) при рабочем давлении в плаз­мотроне. Так как температура холодного газа во всех опытах прак­тически постоянна (280...300 К), то при обобщении эксперимен­тальных данных для одного рода газа можно вместо плотности ис­пользовать значение давления, введя соответствующий постоянный размерный множитель.

Значения характерных величин энтальпии AQ и удельной элек­тропроводности зависят от температуры в дуговом разряде.

Д. И. Словецкий показал, что температура в дуге, движущейся под действием магнитного поля, слабо зависит от режима ее горения, поэтому можно ввести характерное значение температуры и, учитывая слабую зависимость AQ и от давления, при обобщении экспери­ментальных данных для одного газа ввести их в постоянный размерный коэффициент, тогда знания истинных значений Г, А и не тре­буется. При обобщении данных, полученных на разных газах, необ­ходимо знание характерной температуры в разряде. Приближенно это можно сделать, используя принцип минимума Штеенбека, который по­стулирует, что в разряде устанавливается такая температура, при

dU л

которой напряжение имеет минимальное значение, т. е. — = 0.

0

Для дуги, движущейся под действием магнитного поля между па­раллельными электродами, на основании полученного ранее выражения для напряженности это условие дает

Действительно, для большинства газов эта функция имеет минимум.

Например, для воздуха он реализуется при температуре 12000...

13000 К. К аналогичному выводу можно прийти, если рассмотреть за-

UaJ

г, 0

висимость напряжения и = —— от основного энергетического кри-
рис. 3.20. Значения определяющей температуры Г для различных газов:

3 - Н ; 4 - Аг

Glho°o

терия G =------------ — , которую прибли-

Г

женно можно описать степенной функ­цией U - (f1. Используя принцип мини­мума Штеенбека, получим условие —4г

шо

тронов с магнитной стабилизацией дуги показатель степени т близок к 0,8, и получаем уже рассмотренное выше условие (3.11) для опре­деления характерной, температуры в разряде. Для плазмотронов с вихревой стабилизацией показатель степени меньше, однако, как

изменения т достигается при близких значениях температур, что позволяет с достаточной точностью выбирать температуру и,

следовательно, значения и для различных газов. Кроме того,

температуры практически не сказывается на точности обобщения экс­периментальных данных. На рис. 3.20 приведены значения опреде­ляющей температуры в зависимости от давления для ряда газов.