Cтраница 3
Рассмотренные модели дуги соответствуют режимам работы плазмотронов со стабильно горящей дугой, расположенной вдоль дугового канала. Однако такие режимы работы плазмотронов не всегда реализуются на практике. В большинстве случаев дуге свойственны различные нестабильности и неустойчивости, обусловленные процессами в дуге и на электродах. [31]
Однако надо заметить, что роль конвекции является определяющей лишь в области наружной зоны дугового канала, на его границе с окружающей средой. Передача тепловой энергии от внутренних областей дугового столба к его периферии в основном Должна осуществляться за счет теплопроводности. [32]
![]() |
Схема дугового разряда при турбулентном течении газа в канале плазмотрона. [33] |
Рассмотренная первая модель горения электрической дуги в турбулентном потоке газа соответствует электродуговым плазмотронам с длинным дуговым каналом, работающим при больших расходах газа. [34]
Эти измерения не претендуют на точность, а демонстрируют лишь характер колебания температуры в дуговом канале и его диаметра за период переменного тока. [35]
![]() |
Зависимость тока дуги, соответствующего переходу низкочастотных колебаний приэлек-тродного участка к высокочастотным колебаниям, от расхода газа. [36] |
Первая модель электрической дуги в турбулентном потоке газа имеет место, когда на входе в дуговой канал плазмообразующий газ имеет ламинарное течение, а в канале - турбулентное, что соответствует большим числам Рейнольдса, вычисленным по параметрам холодного газа. Было установлено, что на начальном участке течения газа /, граница которого определяется встречей теплового слоя 2 и турбулентного пограничного слоя 3, возникающего при взаимодействии плазмообразующего газа со стенкой дугового канала ( рис. 71), дуга горит в ламинарном потоке газа. В конце входного участка дуги после начального участка течения газа происходит разрушение ламинарного теплового слоя дуги и далее идет формирование турбулентного теплового слоя дуги 4, которое завершается при взаимодействии его с проводящей областью дуги. Затем начинается постепенный переход к установившемуся турбулентному течению газа. [37]
![]() |
Электрическая дуга ъ поперечном магнитном поле.| Электрическая дуга. [38] |
Если пространство, в котором движется дуга, ограничено изолирующими плоскостями и становится уже, чем диаметр дугового канала, то сечение дуги деформируется, дуговой столб сплющивается и скорость его движения меняется. [39]
В этом случае охлаждающая и деионизирующая роль масла в области большого тока может быть незначительной, так как дуговой канал будет окутан газовым пузырем с малой теплопроводностью. В области же малых токов окружающее дугу масло может тесно соприкасаться с дуговым каналом, что существенно повышает отбор тепла от дугового канала и ведет к повышению напряжения на нем. [40]
Характерные распределения напряженности электрического поля по длине дуги представлены на рис. 65 и соответствуют электрической дуге, горящей в цилиндрическом дуговом канале с секционированной МЭВ с осевой подачей аргона. Напряженность электрического поля определялась дифференцированием распределений потенциала по длине дуги, измеренных с помощью секций дугового канала относительно катода. [41]
![]() |
Условие гашения дуги постоянного тока. [42] |
В конце процесса, когда ток дуги измеряется единицами или десятыми долями ампера и когда он за счет интенсивного роста сопротивления дугового канала резко изменяется во времени ( уменьшается), возникает перенапряжение 1 / р ах на промежутке. [43]
При переменном токе промышленной частоты изменение тока в дуге происходит настолько быстро, что сказывается инерционность тепловых и ионных процессов в дуговом канале. В связи с этим открытая дуга переменного тока обладает значительной тепловой инерцией, что характеризуется малыми пиками напряжения до перехода и после перехода тока через нуль. При этом напряжение на дуге остается довольно близким к постоянному, это говорит о том, что при слабо меняющейся плотности тока в канале сечение дугового канала следует за током. [44]
Влияние давления в дуговом канале на напряженность электрического поля можно проследить по данным Баудера [100], где показано, что в дуговом канале диаметром 0 5 см в аргоне в области токов 30 - 150 А напряженность электрического поля линейно растет с увеличением давления почти до 20 - 105 Па. Это обусловлено в основном зависимостью электропроводности газа от давления. Расслоение кривых от тока при больших давлениях вызвано излучением дуги. [45]