Плазмотрон "Тандем” со сплошными конфузорами исследован при силе тока / = 0,5...5 кА и расходе воздуха G = 0,06...0,17 кг/с. На рис. 3.38 приведена зависимость удельной мощности от энерге - 2

тического параметра / /Gd. При значениях этого параметра больше

g

4*10 изменение удельной мощности незначительно. Это связано с тем, что при увеличении силы тока дуга замыкается на конфузоры, длина ее уменьшается и, несмотря на значительный рост силы тока, потребляемая мощность практически не растет. Уменьшение напряжения

на дуге хорошо видно на рис. 3.39. Параметр U(d/G) ’ получен делением параметра UI/G на энергетический параметр в степени 0,5. Из-за пробоев на стенки канала в плазмотроне "Тандем" со сплошными конфузорами получены невысокие значения температуры (температура определяется газодинамическим методом). Как видно из рис. 3.40, средняя температура на выходе из сопла плазмотрона не превышает 5500 К и незначительно увеличивается с ростом энергетического параметра.

Ш/б 2

108 8 б

Плазмотрон ’Тандем** с секционированными профилированными кана­лами исследован в диапазоне силы тока 2...4 кА и в диапазоне рас­ходов 4...40 г/с. Самым важным результатом перехода на секциони­рованный канал явилось существенное увеличение удельной мощности, вкладываемой в нагреваемый газ (см. рис. 3.38). Это происходит потому, что теперь при значительной силе тока и малых расходах газа дуга уже не замыкается на конфузоры и напряжение на ней су­щественно увеличивается (см. рис. 3.39).

Максимальная сила тока, при которой дуга еще не замыкается на стенку, зависит от диаметра минимального размера канала d и от диаметра критического сечения сопла dУменьшение обоих этих

размеров приводит к уменьшению максимальной силы тока. При большом

/2

значении параметра удалось увеличить вкладываемую мощность

более чем в 3 раза.

Естественно, что в плазмотроне 'Тандем” с секционированными каналами были получены высокие значения температуры. Как видно из рис. 3.40, при больших значениях энергетического параметра удается достичь средней температуры на выходе из сопла Т = 10000 К. Этот

ср

режим соответствует расходу 5...8 г/с, силе тока 3,5...4,5 кА, давлению 0,06...0,09 МПа. Следует отметить, что полученное увели­чение средней температуры на выходе из плазмотрона до 10 000 К по сравнению с = 6000 К в плазмотронах как с магнитной, так и с

вихревой стабилизацией дуги следует считать значительным, так как это соответствует росту энтальпии нагретого воздуха примерно в 3 раза.

Общая вкладываемая мощность в плазмотрон "Тандем” с секциони­рованными каналами достигает 2 МВт. На режиме максимальных темпе­ратур термический КПД плазмотрона составляет 0,15...0,25, а на режиме максимальной потребляемой мощности (максимального расхо­да) - 0,35.