Досліджено динаміку структурних змін розряду в НВЧ плазмотроні. Показано, що за рахунок зміни параметрів струменя плазмоутворювального газу відбувається перехід розряду від шнурового до факельного. Встановлено характер зміни максимального значення напруженості електричного поля в поперечному перетині розряду.

Досліджено енергетичні характеристики НВЧ плазмотрона коаксіального типу з нерівноважною плазмою, що збуджується мікрохвилевою потужністю безперервної дії трисантиметрового діапазону. Як плазмоутворювальний газ використано аргон, що вільно витікав в навколишній простір. Показано підвищення коефіцієнта передачі потужності в плазмове навантаження зі збільшенням потужності генератора. Залежно від витрат аргону одержано мінімальні потужності, необхідні для підтримки стійкого факельного розряду для двох способів підводу аргону в зону розряду.

Экспериментально показано влияние теплового потока на соседней с анодом нейтральной секции канала на границу диффузного разряда на аноде. Разработаны рекомендации по выбору диаметра канала в зависимости от тока дуги и локального теплового КПД на участке перед анодной секцией плазмотрона.

Усовершенствована методика расчета ламинарного течения газа в канале плазмотрона, позволяющая рассчитывать его параметры в случае, если длина дуги определяется механизмом шунтирования. Получена зависимость диаметра столба дуги от продольной координаты и заданных внешних параметров. Исследовано поведение зависимости при различных внешних параметрах; показана их роль в установлении рабочих характеристик плазмотрона.

Наведено результати теоретичних розрахунків геометричних розмірів розрядного каналу мікроплазмотрона. Одержано залежності, на базі яких здійснено вибір режиму роботи електричної дуги у розрядному каналі. Наведено конструкцію мікроплазмотрона.

  Скачати повний текст

Выполнен расчет влияния концентрации угольной пыли в аэросмеси при ее плазменном воспламенении на удельные энергозатраты. Увеличение концентрации аэросмеси до значений 1 - 2 ведет к снижению удельных энергозатрат. Увеличение мощности плазмотрона от 100 до 300 кВт позволяет увеличить расход аэросмеси от 80 до 250 г/с, соответственно, при обеспечении необходимой температуры воспламенения аэросмеси.

Проведен анализ способов плазменного воспламенения угольной пыли. Предложена схема многоступенчатого реактора термохимической подготовки топлива с использованием плазмотрона.

Установлено, что одним из перспективных направлений при разработке сильноточного катода является создание условий привязки основной дуги к слаботочной плазменной струе, истекающей из катодного узла, работающего по принципу "плазменного катода". Разработан и исследован сильноточный катод для мощных плазмотронов. Рассмотрены эрозионные характеристики катода.

Приведены результаты численного расчета параметров плазменной струи, получены аксиальные и радиальные распределения температуры и скорости в струе, которые можно использовать при решении проблемы повышения эффективности плазменных технологий.

  Скачати повний текст

Приведены результаты холодных продувок модели плазмотрона, получены зависимости, позволяющие выполнить расчеты геометрических параметров секционированного катодного узла плазмотрона.

Удосконалено методи проектування катодних вузлів для електродугових плазмотронів за рахунок доповнення системи рівнянь Нав'є - Стокса рівняннями Максвелла для розрахунку магнітоелектричної природи дуги. В основу теоретичних досліджень покладено методи математичного моделювання з використанням сучасних сертифікованих CAD / CAE-пакетів, що грунтуються на методі кінцевих об'ємів. Створено метод визначення параметрів газодинамічного захисту катодних вузлів, який дозволяє зв'язати фізичні електроенергетичні та технологічні параметри плазми. Запропоновано якісний критерій оцінювання ефективності газодинамічного захисту з урахуванням необхідності забезпечення розподіленої форми прив'язки до поверхні термоемісійного катода. За забезпечення належних умов газового середовища в прикатодному просторі підтверджено можливість використання порожнистих високоемісійних катодів за умов атмосферного тиску.