ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые дополнительные экспериментальные результаты и их сравнение с теорией из "Современные проблемы теплообмена" Аргон 7=150 а ш-0,085 г/сек 7 =0,5 см. [c.105] Аргон р=-1 ат, радиус трубы, сл V —0,48 0-0,050 Х-1 Л - 2. [c.106] Гелий О — р-0, 12 аг / =0,6 си ю .0,04 г/сек, X — р=1 ат Д = 0,5 см ш=0,04 г)сек. [c.106] Теоретическая зависимость для вязкости гелия при р=1 ат (рис. 48), к сожалению, не была проверена экспериментально. [c.107] Как уже упоминалось выше, механизм протекающих в дуге процессов изучен явно недостаточно. Поэтому необходимо расширять круг непосредственно измеряемых параметров. В частности, очень ценные результаты могут быть получены при измерении распределения температуры по сечению дуги. Мы предполагаем использовать для этой цели спектральные методы. Большой интерес представят также измерения концентрации различных компонент плазмы. Появится возможность оценить правомерность допущения о локальном равновесии. [c.108] Нами планируются также эксперименты при различных распределениях электрического потенциала в дуге и эксперименты на дугах в однородном продольном магнитном поле. [c.108] В дальнейшем предполагается более тщательное исследование лучистого теплообмена в плазме с более высокой температурой. В заключение отметим, что при обобщении экспериментальных данных по теплообмену в плазме, по-видимому, придется вводить новые критерии подобия, учитывающие специфику процесса. [c.108] А—параметр, характеризующий газ. [c.108] Ср — теплоемкость при постоянном давлении. [c.108] В — напряженность электрического поля, а также энергия. е — заряд электрона. [c.108] Н — напряженность магнитного поля. [c.108] М — молекулярный вес. т — масса. [c.108] -—тепловой поток. г — радиус. [c.108] Я — газовая постоянная, а также радиус трубы. i — время. [c.108] У — поправочный коэффициент. г — расстояние. [c.108] Р — коэффициент пропорциональности, е — параметр напряжения. [c.108] Понятие электрическая дуга в отличие от тлеющих разрядов, характеризующихся небольщими токами, означает электрический газовый разряд с относительно высоким током (более 1 а). Вследствие больших токов температура газа в дугах более высокая, чем в тлеющих разрядах, что приводит к увеличению электропроводности. Поэтому напряженность электрического поля в дугах значительно ниже, чем в тлеющих разрядах. [c.110] Дуги подразделяются на термические яетермические [Л. 1а]. Первая категория характеризуется равномерным распределением энергии в основной части дуги (дуговом столбе) между различными микрочастицами, образующими дуговую плазму , а именно между электронами, ионами и нейтральными частицами. Другими словами, температура этих частиц равна или по крайней мере отличается не более чем на несколько процентов. В дугах второй категории электронная температура значительно выше, чем температура тяжелых частиц газа. В настоящем исследовании мы. будем иметь дело только с термическими дугами. Термические дуги относятся к дугам высо кото давления, так как при высоких давлениях — порядка 1 ат и выше — условия для термического равновесия между частицами газа особенно благоприятны. Название термическая дуга означает, что свойства газа, образующего атмосферу дуги (дуговая плазма), так же как и кинетическое равновесие реакции между различными частицами, определяются температурой. Строго говоря, условия термического равновесия икогда в точности не выполняются, так как дуга всегда имеет потери энергии путем теплопроводности, излучения и диффузии, которые нарушают равномерное распределение энергии между различными частицами газа. Однако если эти потери малы по сравнению с полной энергией, содержащейся в элементе объема дуги, то нарушение равновесия незначительно. Другое условие термического равновесия требует, чтобы добавочная энергия, которую электроны получают от электрического поля, передавалась бы тяжелым частицам. Это условие требует большого числа столкновений между электронами и тяжелыми частицами, для чего необходимы достаточно большая плотность газа (откуда название дуги высокого давления ) и небольшая напряженность электрического поля. [c.110] В соответствии с современными представлениями в столбе дуги высокого давления достигается состояние, близкое к термическому равновесию. В зонах же, прилегающих к электродам, вследствие высокой напряженности электрического поля термическое равновесие не устанавливается. [c.110] При увеличении электрического тока возникает гидродинамическое течение со скоростями, значительно превышающими скорости, связанные с естественной конвекцией. При этом дуга постепенно изменяется от слаботочной до сильноточной дуги. Течение газа, характеризующее сильноточные дуги, направлено от катода к аноду и называется катодной струей. Как показал Мэкер (Л. 1Ь], это течение связано- с магнито-гидродинамическими эффектами, которые будут рассмотрены ниже. Хотя между слаботочными и сильноточными дугами нет резкой границы, к последним обычно относят такие дуги, у которых положение электродов (горизонтальное или вертикальное) не оказывает влияния на форму разряда. Другими словами, сильноточные дуги стабилизируются течением катодной струи. [c.111] Вернуться к основной статье