Method of calculating electrical field intensity of an arc constricted in the discharge channel of a plasma jet generator

• Autorzy: Krouchinin Anatoli M. , Sawicki Antoni

Warianty tytułu

PL

Metoda obliczania natężenia pola elektrycznego łuku ściśniętego ściankami w kanale wyładowczym mikroplazmotronu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A new method of calculating electrical, thermal, and geometrical characteristics of an arc constricted in the discharge channel is presented. The method is based on the two-layer arc theory. The conditions governing the compressing of an arc within a plasma jet microgenerator are determined. The energy equation of a cylindrical arc is solved considering a non-linear character of the electrical conductivity function and of the heat conduction coefficient. Model calculations of the arc parameters in plasma jet microgenerators are performed for the conditions of strong compressing the arc column by the metal, water-cooled walls of the channel. The results obtained appear to be highly reliable, which is confirmed by experiments on laminar plasma jet microgenerators operating with various plasma gases.

PL

W artykule opisano nową metodę obliczenia charakterystyk elektrycznych, cieplnych i geometrycznych łuku ściśniętego ściankami kanału wyładowczego. Podstawą tej metody jest teoria łuku dwuwarstwowego. Określono warunki ograniczające ściśnięcie łuku ściankami mikroplazmotronu. Rozwiązano równanie energii części cylindrycznej kolumny łuku, uwzględniając nieliniowości konduktywności elektrycznej i współczynnika przewodzenia ciepła. Wykonano przykładowe obliczenia parametrów łuku mikroplazmotronów w warunkach intensywnego ściśnięcia kolumny ściankami kanału metalowego, chłodzonego wodą. Uzyskane wyniki charakteryzują się wysokim stopniem wiarygodności, potwierdzonym badaniami eksperymentalnymi mikroplazmotronów laminarnych pracujących z różnymi gazami plazmotwórczymi.

Słowa kluczowe

EN

electrical arc; two-layer arc model

PL

łuk elektryczny; model łuku dwuwarstwowego

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 53, nr 3
• Strony: 233--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Krouchinin Anatoli M.

• Technical University of Częstochowa

autor

Sawicki Antoni

• Technical University of Częstochowa

Bibliografia

• 1. Acинoвcкий З.И., Kиnpилин A. B., Hилэoвcкий B. Л.: Cmaϭuлuэupoɵԋԋыae злeкmpuчecкue δyzu u ux npumeϰeϰue e menлoϕuзuчecкom ɜкcnepumeԋme (Asinovsky E. I., Kirillin A. V., Nizovskii V. L.: Stabilized electric ares and their applications in thermo-physical experiments — in Russian). Иɜд-вo Hayкa, Mocквa, 1992.
• 2. Boulos M. I., Fauchais P., Pfender E.: Thermal Plasmas. Fundamentals and Applications. Vol. 1. Plenum Press — New York and London, 1994.
• 3. Huɜкomemnepamypԋaя nлaɜma, moм 1. Teopzuя cmoԋϭa ɜԋeкmpuчeкcoũ δyzu. Peд.: B.E. Знreльшт, Ƃ.A. Ypюкoв. (Low- temperature plasma. Vol. 1. A theory of an electrical arc column. Ed. Engelsht V. E. and Urjukov B. A. — in Russian). Иɜд-вo Hayкa, Hoвocиδиpcк, 1990.
• 4. Жyкoв M.Ф. , Kopoteeв A. C. , Ypюкoв Ƃ. A.: Пpuклaδԋaя δuԋamuкa mepmuчeckoũ nԋaɜmы. (Zhukov M. F., Korotiejev A. S., Urjukov B. A.: Applied dynamics of thermal plasma — in Russian). Иɜд-вo Hayкa, Hoвocиδиpcк, , 1975.
• 5. Kruczinin A. M., Sawicki A .: Piece i urządzenia łukowe (Arc furnaces and devices — in Polish) Seria Monografie nr 74. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2000.
• 6. Kruczinin A. M., Sawicki A.: Piece i urządzenia plazmowe. Cz. 1. Piece i urządzenia plazmowe ciśnienia atmosferycznego. (Plasma furnaces and devices — in Polish) Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2001.
• 7. Krouchinin A. M., Sawicki A.: A Theory of Electrical Arc Heating. The Publishing Office of Technical University of Częstochowa, 2003.
• 8. Ƃopтничyк H.И., Kpyтянcкий M.M.: Плaɜmoδyzoɵыe nлaɵuлbлыe neчu (Bortnitchuk N. I., Krutiansky M. M.: Plasma arc melting furnaces — in Russian). Иɜд-вo Ӡнepгoиɜдaт, Mocквa, 1981.
• 9. Wendelstorf J.: Abinito modeling of thermal plasma gas discharges (electric arcs). dissertation. Braunschweig, 2000.