Плазматрон: Плазматрон Сварог CUT TECH CS 151: цена, характеристики

ПЛАЗМАТРОН – это… Что такое ПЛАЗМАТРОН?

(от плазма и …трон), плазменный генератор, – газоразрядное устройство для получения струи “холодной” (с темп-рой порядка 10⁴ К) плазмы. Наиболее распространены электродуговые и ВЧ П. В первых рабочий газ (водород, азот, аргон, гелий и т. д.) превращается в плазму в дуговом разряде между тугоплавким катодом (вольфрам, молибден, спец. сплавы) и водоохлаждаемым медным анодом, выполненным в виде узкого кольца – сопла. С помощью соленоида в разрядной камере П. создаётся сильное магн. поле, перпендикулярное плоскости сопла и вынуждающее токовый канал дуги непрерывно вращаться, обегая анодное кольцо (к-рое в противном случае расплавилось бы). Часто рабочий газ подаётся в камеру по спиральным каналам, в результате чего образуется газовый вихрь, обдувающий столб дуги: более холодный газ под действием центробежных сил оттесняется к стенкам камеры, изолируя их от контакта с дугой (стабилизация дуги газовой “закруткой”.). Проходя через сопло, не ионизованные в камере атомы (молекулы) газа ионизуются вращающимся участком дуги. Темп-pa плазмы на срезе сопла, в зависимости от типа и режима работы электродугового П., заключена в пределах 3000 25 000 К. Плазма дуговых П. неизбежно содержит частицы в-ва электродов. Более “чистую” плазму дают ВЧ П. В одних типах ВЧ П. рабочий газ ионизуется в безэлектродном высокочастотном разряде, возбуждавмом в камере электромагн. полем катушки-индуктора. В других ВЧ П. (П. на

Схемы дуговых плазматронов: а – осевой; б – коаксиальный; в – с тороидальными электродами; г – двустороннего истечения; о – с внешней плазменной дугой; е – эрозионный; 1 – источник электропитания; 2 – разряд; 3 – плазменная струя; 4 – электроды; 5 – разрядная камера; 6 – соленоиды; 7 – обрабатываемое тело

Схемы высокочастотных плазматронов: а – индукционный; б – ёмкостный; в – факельный; г – сверхвысокочастотный; 1 – источник электропитания; 2 – разряд; 3 – плазменная струя; 4 – индуктор; 5 – разрядная камера; 6 электроды; 7 – волновод

К ст. Плазматрон. Плазменная струя на срезе cопла>>

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

Плазменная резка

Плазматрон для ручной плазменной резки

В наличии

Артикул 0558003548

Аппарат плазменной резки

Цена по запросу

Под заказ

Артикул 0559142460

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558000487

Плазматрон для механизированной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558008307

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

Под заказ

Артикул 0559117304

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

Под заказ

Артикул 0559119304

Плазматрон для механической плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558004862

Плазматрон для механической плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558004895

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558011580

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558010576

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558002208

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558002209

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

Под заказ

Артикул 0559119314

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

В наличии

Артикул 0559113304

Cамая компактная установка для чистовой резки стали толщиной 20 мм

Цена по запросу

Под заказ

Артикул 0559111304

Cамая компактная установка для чистовой резки стали толщиной16 мм

Под заказ

Артикул 0559156304

Компактная установка для плазменной резки

Артикул 0559156314

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

Под заказ

Артикул 0559117314

Аппарат воздушно-плазменной резки CUT

Под заказ

Артикул 0559113314

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558006787

Плазматрон для ручной плазменной резки

В наличии

Артикул 0558001466

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558003549

Плазматрон для ручной плазменной резки

Под заказ

Артикул 0558006786

Ручной плазматрон SL 100-75° 15,2м

Ручной плазматрон SL 100-75° 15,2м

Основные преимущества:

Новая Эргономичная Рукоятка Плазматрона

Благодаря инновационной  и легкой в использовании клавиши пуска с удобным фиксатором, защищенной головке плазматрона и тщательно спроектированной рукоятке, 1Torch RPT является простым и комфортным в использовании инструментом.

Выступающее или Защищенное Сопло:
Мы разработали наши расходные детали так, что они наилучшим образом обеспечат Ваши задачи резки. Посредством простой замены защитного колпака Вы сможете получить:  Выступающее Сопло для превосходного обзора, контроля и высокой точности резки с Опорой Сопла на  поверхность металла для толщин до 6 мм. Мощное Защищенное Сопло для резки с Опорой Защитного наконечника на поверхность металла на токах до 100 A.

• Малое число и стоимость расходных деталей:                                                                                                                                                                             Менее чем 25 позиций возможных расходных деталей плазматрона 1Torch RPT обеспечивают те возможности, которые при использовании других плазматронов, будут требовать использования свыше 575 различных расходных деталей.

Усовершенствованный Шлейф:

Шлейф плазматрона 1Torch имеет малый вес, исключительно гибок и прочен. Это – идеальная комбинация долговечности и легкости в работе.

Быстроразъемное Соединение ATC™ (Advanced Torch Connector – Прогрессивный Разъем Горелки)
Наша новая разработка – быстроразъемное соединение плазматрона, придает дополнительную гибкость любой системе плазменной резки. Представьте, что у Вас имеется возможность заменять поврежденный плазматрон, легко переходить от использования ручного плазматрона к машинному или просто устанавливать горелку других характеристик всего лишь за несколько секунд, и без необходимости использовать какие-либо инструменты для выполнения этой задачи!

1Torch® Расходные детали / Части

Товар находится в категориях

Заполните обязательные поля *.

Технологические плазматроны | Кафедра Э8 МГТУ им. Баумана

p {
text-indent: 45px; /* Отступ первой строки в пикселах */
text-align:justify;
}

На кафедре разрабатываются и испытываются атмосферные генераторы плазмы – плазмотроны, для различных технологических процессов: обработка или напыление порошковых материалов, например кварца или диоксида циркония, сварка, резка, термообработка, переработка отходов как бытовых, так и медицинских и т.п.

Плазмотроны – генераторы низкотемпературной плотной плазмы – нашли самое широкое применение в разных областях человеческой деятельности, особенно в промышленности, благодаря своим уникальным свойствам и возможностям. В плазмотронах получают потоки плазмообразующего вещества с высокой температурой и энтальпией, которые не достигаются другими средствами, получают плазму практически любого вещества.

Генерация плазмы в плазмотронах по сравнению с другими видами нагрева газа, например с помощью химических или ядерных реакций, имеет ряд неоспоримых преимуществ. Используемая для нагрева электрическая энергия – наиболее универсальный, доступный, а в большинстве случаев и наиболее дешевый вид энергии. 

В плазмотронах для получения плазмы могут быть использованы практически любые вещества. Плазмотроны обладают широкими возможностями нагрева плазмы в диапазоне температур до тысячи кельвинов. Установки с плазмотронами относительно просты в обслуживании, их производство базируется на хорошо развитых отраслях электромашиностроения, что облегчает внедрение плазменных устройств в современную технику. Особенно интенсивно плазменная техника развивалась в последние 40…50 лет в связи с научно-технической революцией.

Разнообразие областей применения и требований к плазменной струе и генератору плазмы привело к большому разнообразию, как в организации рабочего процесса, так и в конструктивном оформлении плазмотронов. В результате этого классификация плазмотронов обычно проводится по ряду разных существенных признаков.

Ионизация газа и образование плазмы требуют значительных затрат энергии. Источником этой энергии может служить тепловая энергия, например высокотемпературных химических реакций (горение), электрическая энергия, реализуемая в различных формах электрических разрядов, энергия электромагнитных излучений, кинетическая энергия ускоренных потоков частиц (электронов, ионов и т.п.).

Наибольшее распространение в качестве источников плазмы получили электрические разряды, в которых нагрев плазмы осуществляется взаимодействием заряженных частиц плазмы с электромагнитным полем. В зависимости от форм электрического разряда, реализуемого в генераторе для получения плазмы, различают электродуговые, высокочастотные и сверхвысокочастотные плазмотроны, а также генераторы на электромагнитных колебаниях оптического диапазона частот – оптических разрядах и потоках частиц высоких энергий – пучковый разряд.

В настоящее время наибольшее распространение и применение получили электродуговые генераторы плазмы – электродуговые плазмотроны. В зависимости от назначения и области применения различают следующие характерные виды плазмотронов:

Плазменный инструмент – устройства (горелки) для сварки, резки, напыления тугоплавких материалов, бурения и поверхностной обработки твердых пород и т.п. Это устройства относительно небольшой и средней мощности, находящие все более широкое применение в различных видах производства. Уровень мощности от единиц до сотен киловатт.

Плазмохимические реакторы – для осуществления химических реакций в плазменной среде (например, пиролиз метана, получение окиси титана, восстановление чистых веществ из их окислов или хлоридов – урана, титана, германия, тантала и т.д.). Эти устройства обычно большой мощности и промышленного применения уровня от десятков до тысяч киловатт.

Металлургические плазмотроны – для переплава тугоплавких и особо чистых материалов, восстановления чистых материалов, рафинирования, получения монокристаллов и дисперсных материалов. Обычно это также промышленные установки средней и большой мощности.

Плазменные нагреватели в различных процессах – сжигания и переплава разных отходов, розжиг топок котлов и т.п., уровня мощности от десятков до сотен киловатт.

В особую группу можно выделить генераторы плазмы научно-исследовательского назначения – для самого широкого круга исследований при высоких температурах и скоростях потоков, в частности, для изучения аэродинамических, теплофизических и других процессов. Плазмотроны этой группы имеют мощности от единиц киловатт до десятков мегаватт, и область применения плазмотронов и технологий на их основе расширяется.

TRITON CUT 200 HF W Аппарат плазменной резки (в комплекте кулер, плазматрон 6м.)

Мощный аппарат TRITON CUT 200 HF W с водяным охлаждением для воздушно-плазменной резки – флагманская модель в линейке знаменитого бренда. Высокие технические параметры, максимальный ток раскроя 200 Ампер, режим 2Т/4Т, технология «Soft Switch», возможность работать в станках ЧПУ, функция Pilot ARC и отличная мобильность обеспечивают отличную производительность и безупречное качество реза даже в особо сложных производственных условиях. Профессиональный аппарат с высокими показателями ПВ и КПД, надежной защитой от перегрева и поражения током оснащен информативной панелью управления.

Описание функций

Водяное охлаждение

• Для охлаждения плазматрона в процессе раскроя будет использоваться водяная система с замкнутым контуром. Для этого применяется отдельный разъем, который подключается к горелке. Благодаря этому значительно снижается рабочая температура расходных материалов, особенно при работе в режиме интенсивной эксплуатации при высоких рабочих токах. Как результат увеличивается ресурс расходников, снижаются производственные затраты. Кроме этого если раскрой металла происходит ручным способом, то держак горелки нагревается значительно меньше, не обжигая руки резчику, повышается комфорт и безопасность в работе.

Технология Soft Switch и транзисторы IGBT

• Силовые элементы, на которых собрана инверторная схема TRITON CUT 200 HF W представлены мощными IGBT транзисторами немецкой марки Siemens. Кроме этого процесс коммутации силовых элементов происходит по технологии Soft Switch. Другими словами, переключение транзисторов выполняется с незначительным смещением фаз, что позволяет добиться сниженного тепловыделения и тепловых потерь. В результате достигается не только высокая стабильность цикла раскроя, но и повышается надежность и эксплуатационный ресурс силовых транзисторов.

Легкое возбуждение дуги

• Для возгорания факела в TRITON CUT 200 HF W используются высокочастотные импульсы, которые обеспечивают уверенное и быстрое возбуждение дуги. Внутри плазматрона при подаче воздуха на электрод подаются высокочастотные импульсы, которые и создают электрическую дугу. Таким образом возбуждение дуги происходит внутри плазматрона без прямых контактов с металлом, что является ощутимым преимуществом. Так как не требуется контакта с металлом для возгорания факела, резчик может сразу же приступать к раскрою металла, даже если на его поверхности видна ржавчина или слой краски. В результате не только повышается производительность, но и комфорт в работе.

Режимы 2Т и 4Т

• Работа плазматрона может выполняться в двух режимах – 2Т или 4Т. Для выполнения продолжительного раскроя металлической заготовки используется режим 4Т, при котором мощность факела поддерживается полностью автоматически после возбуждения дуги и без удержания кнопки на плазматроне. Таким образом снижается не только нагрузка на руки резчика, но и повышается его сосредоточенность и качество раскроя. Второй режим 2Т, который применяется для проколов или непродолжительного реза позволяет добиться аккуратного раскроя полностью контролируя процесс при удержании кнопки на горелке. Благодаря этому Вы всегда можете управлять TRITON CUT 200 HF W в любой ситуации для достижения идеального раскроя в любых условиях.

Высокая производительность

• Пиковая величина раскроя в TRITON CUT 200 HF W достигает 200 Ампер, а максимальная производительность гарантируется при работе с металлическими изделиями толщиной до 25 мм. При этом за 1 минут раскроя резчик или ЧПУ сможет проходить более 1 метра обрабатываемого металла. В результате за 1 час работы производительность может достигать 60 метров раскраиваемого металла. Максимальная толщина раскраиваемого металла достигает 64 мм. ПВ при работе с устройством на максимальном токе 200 Ампер будет составлять 60%, но если средняя величина тока не будет превышать 160 Ампер, то величина ПВ будет на уровне не менее 100%. Таким образом достигается продолжительная работа TRITON CUT 200 HF W без отключений. Благодаря высокотемпературной плазменной дуги, которая подается из плазматрона под большим давлением формируется красивый качественный раскрой металлов разной марки и толщины с правильными кромками, которые не требуют доработки. Благодаря этому не только сокращаются производственные расходы, но и повышается производительность.

Практичность и эргономика

• Для удобства подключения кабелей все разъемы выведены на фронтальную панель. Для заправки охлаждающей жидкости предусмотрена отдельная горловина в нижней части передней панели. Цифровой дисплей, кнопки переключения режимов и регулятор тока находятся в верхней части панели, что обеспечивает быстрый доступ к основным органам управления. Для питания устройство необходим доступ к сети 380 Вольт. Транспортировка осуществляется ручным методом с помощью удобных рукояток и мобильной тележки или с помощью рым-болтов на верхней крышке аппарата. За безопасность отвечает защита от перегрева и перегрузки с предусмотренными индикаторами на передней панели.

Комплектация:

• Инверторный аппарат воздушно-плазменной резки – 1 шт
• Автоматический плазменный резак в сборе 6м – 1шт
• Блок водяного охлаждения – 1шт
• Соединительные шланги – 1 компл.
• Клемма заземления в сборе – 1шт
• Комплект ЗИП – 1шт
• Руководство по эксплуатации – 1шт
• Гарантийный талон – 1шт

Технические характеристики

• Входное напряжение 380 B
• Диапазон выходного напряжения 90-180 B
• Допуск сетевого напряжения 15 B
• Напряжение Холостого Хода 390 В
• Входная мощность 49.82 кВа
• ПВ на максимальном токе 60 %
• Ток резки 20-200 А
• Максимальный ток резки при ПВ 60% 200 А
• Максимальный ток резки при ПВ 100% 160 А
• Максимальная толщина реза 64 мм
• Качественный рез при скорости 1000мм/мин 25 мм
• Толщина реза на пробой 30 мм
• Коэффициент мощности 0.85
• КПД 85 %
• Габаритные размеры (Д*Ш*В) 960x420x1100 мм
• Вес 80 кг

Инструкция (TRITON_CUT_200_HF_W.pdf, 4,093 Kb) [Скачать]

Высокоресурсный плазматрон для применения в медицине

Плазматрон Мультиплаз-15000 – сварочный аппарат для воздушно-плазменной резки.

– обзор | ScienceDirect Topics

3.3 Плазменная химическая обработка

Плазменное химическое осаждение и обработка поверхности – еще один хорошо разработанный метод [96] для модификации полимерных и неорганических мембран. Один из недостатков прямого газофазного фторирования связан с чрезвычайной активностью молекулярного фтора, что приводит к созданию целых 3 материалов специального назначения для экспериментальных установок и точной настройки условий фторирования.Этих трудностей не возникает при плазмохимической обработке, поскольку источниками ионов плазмотрона являются стабильные фторсодержащие газы и пары, такие как CF ₄ [97,98], SF ₆ [99], C ₂ . F ₆ [100], хлорфторуглероды, гидрохлорфторуглероды, гидрофторуглероды [101], пентафтортолуол [102] и другие. Так, большое количество композитных мембран было изготовлено на основе различных органических полимеров (мембранных материалов): полидиметилсилоксана [103], нейлона 6 [104], поливинилтриметилсилана и политриметилсилпропена [99], полиолефинов [104,105], полиметилметакрилата [106] и другие полимеры.Применение спектральных методов (ИК-, ¹⁹ F ЯМР и рентгеновская спектроскопия поверхности) показывают, что состав полимеров относительно мало варьируется в зависимости от природы газа плазмотрона [99,100]. Большинство обработанных в плазме полимеров содержат CF-, дифторметилен-, трифторметил- группы [100], в то время как в случае Si-содержащих полимеров набор фрагментов становится универсальным: -C = CF-; —CFCF ₂ ; —CCF ₂ ; —CF ₂ —CH ₂ – [99]. Кроме того, разрыв связей C — Si обнаруживается под действием плазменных радикалов и ионов, что означает, что обработка приводит к удалению SiMe ₃ -группы.

Полимеры, подвергшиеся наибольшей плазменной обработке, были исследованы на проницаемость для кислорода и азота. Так, кислородопроницаемость полимеров на основе плазмолимеризованной смеси C ₃ F ₆ / CH ₄ увеличилась с 10 (чистый C ₃ F ₆ ) до 120 (для смеси с 65 % от C ₃ F ₆ ). При этом авторам удалось добиться селективности O ₂ –N ₂ на уровне 2,5 для полимеризованной смеси с 75% C ₃ F ₆ .Фторирование поверхности с использованием SF ₆ проводили для пленок ПТМСП [99]. Показано, что увеличение продолжительности обработки снижает проницаемость всех газов (He, H ₂ , O ₂ , N ₂ , CH ₄ , CO ₂ ) и одновременно повышает селективность He – CH ₄ , H ₂ –CH ₄ , CO ₂ –CH ₄ . Плазменные полимеры, полученные микроволновым разрядом фторсодержащих мономеров (гексафторбензол, монофторбензол, пентафтортолуол, пентафторпиридин и др.)) с высоким отношением F / C ■ 1 имел более высокую проницаемость для постоянных газов, а также более высокую селективность по He – CH ₄ , N ₂ –CH ₄ [108], что может быть сопоставимо с таковыми для других перфторированных полимеров. . Было отмечено, что более высокая растворимость диоксида углерода в таких плазменных полимерах является причиной высокой селективности CO ₂ –CH ₄ . Однако более высокая селективность не всегда может быть достигнута, например, плазменная полимеризация перфтор-н-гексана, гексафторэтана и тетрафторметана на поверхности цеолитной мембраны привела к образованию дефектных полимерных слоев с селективностью Кнудсена [109].

В целом плазмохимический подход имеет некоторые сходства с подходом прямого фторирования из-за образования слоистой структуры на поверхности подложки, где новый градиентный фторированный слой полимера покрывает неизмененный исходный полимер. Химический состав нового слоя сильно зависит от условий плазмохимической обработки (давление, интенсивность разряда, продолжительность и т. Д.). Более того, параметры газоразделения плазменных полимерных мембран часто зависят от времени, то есть реакции с образованием нового фторированного слоя (например, сшивание) протекают после плазменной процедуры.

Второе и гораздо более широкое применение плазменной техники связано с обработкой пористых субстратов (Al ₂ O ₃ , трековые мембраны, цеолиты и т. Д.) С целью улучшения их гидрофобных свойств, которые имеют решающее значение для используемых мембран. в энергоэффективных процессах мембранной перегонки опреснения морской воды. Для реализации процессов поровая поверхность мембран должна быть максимально гидрофобной. Это может быть достигнуто путем покрытия поверхностей тонкими слоями фторсодержащих плазменных полимеров [111–113].А удобным инструментом для контроля гидрофобности новых слоев могут быть испытания поверхностей на угол смачивания. Однако эти вопросы выходят за рамки рассмотрения мембран для разделения газов.

Плазмотрон – VH Audio

% PDF-1.4 % 12 0 объект > эндобдж xref 12 714 0000000016 00000 н. 0000014628 00000 п. 0000014766 00000 п. 0000015756 00000 п. 0000016021 00000 п. 0000016129 00000 п. 0000021352 00000 п. 0000022453 00000 п. 0000023600 00000 п. 0000023878 00000 п. 0000024991 00000 п. 0000025278 00000 н. 0000025591 00000 п. 0000026697 00000 п. 0000027005 00000 н. 0000028117 00000 п. 0000028405 00000 п. 0000028427 00000 п. 0000031055 00000 п. 0000031077 00000 п. 0000032545 00000 п. 0000032567 00000 п. 0000033993 00000 п. 0000035090 00000 н. 0000035361 00000 п. 0000035383 00000 п. 0000036656 00000 п. 0000036678 00000 п. 0000038460 00000 п. 0000038774 00000 п. 0000039903 00000 н. 0000039925 00000 н. 0000041950 00000 п. 0000041971 00000 п. 0000042947 00000 п. 0000042968 00000 н. 0000043934 00000 п. 0000043956 00000 п. 0000049496 00000 п. 0000049518 00000 п. 0000055714 00000 п. 0000055736 00000 п. 0000063947 00000 п. 0000063970 00000 п. 0000063993 00000 п. 0000064015 00000 п. 0000064037 00000 п. 0000067367 00000 п. 0000067389 00000 п. 0000069897 00000 п. 0000069919 00000 н. 0000071509 00000 п. 0000071530 00000 п. 0000072103 00000 п. 0000072124 00000 п. 0000072698 00000 п. 0000072719 00000 п. 0000073301 00000 п. 0000073322 00000 п. 0000073907 00000 п. 0000073928 00000 п. 0000074505 00000 п. 0000074526 00000 п. 0000075106 00000 п. 0000075127 00000 п. 0000075700 00000 п. 0000075721 00000 п. 0000076297 00000 п. 0000076318 00000 п. 0000076886 00000 п. 0000076907 00000 п. 0000077483 00000 п. 0000077504 00000 п. 0000078073 00000 п. 0000078094 00000 п. 0000078675 00000 п. 0000078696 00000 п. 0000079266 00000 п. 0000079287 00000 п. 0000079861 00000 п. 0000079882 00000 п. 0000080461 00000 п. 0000080482 00000 п. 0000081058 00000 п. 0000081079 00000 п. 0000081648 00000 н. 0000081669 00000 п. 0000082242 00000 п. 0000082263 00000 п. 0000082830 00000 п. 0000082852 00000 п. 0000083447 00000 п. 0000083469 00000 п. 0000084045 00000 п. 0000084067 00000 п. 0000084636 00000 п. 0000084658 00000 п. 0000085231 00000 п. 0000085253 00000 п. 0000085836 00000 п. 0000085858 00000 п. 0000086433 00000 п. 0000086455 00000 п. 0000087023 00000 п. 0000087045 00000 п. 0000087624 00000 п. 0000087646 00000 п. 0000088212 00000 п. 0000088234 00000 п. 0000088810 00000 п. 0000088832 00000 п. 0000089398 00000 п. 0000089420 00000 п. 0000089987 00000 н. 00000 _{00000 п. 00000}

00000 н. 00000 00000 п. 0000091170 00000 п. 0000091192 00000 п. 0000091758 00000 п. 0000091780 00000 п. 0000092349 00000 п. 0000092371 00000 п. 0000092929 00000 н. 0000092951 00000 п. 0000093512 00000 п. 0000093534 00000 п. 0000094098 00000 п. 0000094120 00000 п. 0000094685 00000 п. 0000094707 00000 п. 0000095275 00000 п. 0000095297 00000 п. 0000095875 00000 п. 0000095897 00000 п. 0000096463 00000 н. 0000096485 00000 п. 0000097051 00000 п. 0000097073 00000 п. 0000097634 00000 п. 0000097656 00000 п. 0000098237 00000 п. 0000098259 00000 п. 0000098850 00000 п. 0000098872 00000 п. 0000099458 00000 н. 0000099480 00000 н. 0000100062 00000 н. 0000100084 00000 н. 0000100664 00000 н. 0000100686 00000 н. 0000101258 00000 н. 0000101280 00000 н. 0000101856 00000 п. 0000101878 00000 п. 0000102447 00000 н. 0000102469 00000 н. 0000103038 00000 н. 0000103060 00000 н. 0000103639 00000 н. 0000103661 00000 н. 0000104229 00000 п. 0000104251 00000 н. 0000104828 00000 н. 0000104850 00000 н. 0000105429 00000 п. 0000105451 00000 п. 0000106034 00000 н. 0000106056 00000 н. 0000106674 00000 н. 0000106696 00000 н. 0000107266 00000 н. 0000107288 00000 п. 0000107872 00000 н. 0000107894 00000 н. 0000108470 00000 п. 0000108492 00000 п. 0000109074 00000 н. 0000109096 00000 н. 0000109664 00000 н. 0000109686 00000 н. 0000110262 00000 п. 0000110284 00000 п. 0000110861 00000 п. 0000110883 00000 н. 0000111463 00000 н. 0000111485 00000 н. 0000112058 00000 н. 0000112080 00000 н. 0000112653 00000 н. 0000112675 00000 н. 0000113245 00000 н. 0000113267 00000 н. 0000113834 00000 п. 0000113856 00000 н. 0000114422 00000 н. 0000114444 00000 н. 0000115009 00000 н. 0000115031 00000 н. 0000115610 00000 н. 0000115632 00000 н. 0000116203 00000 н. 0000116225 00000 н. 0000116801 00000 п. 0000116823 00000 н. 0000117387 00000 н. 0000117409 00000 н. 0000117977 00000 п. 0000117999 00000 н. 0000118560 00000 н. 0000118582 00000 н. 0000119143 00000 н. 0000119165 00000 н. 0000119819 00000 п. 0000119841 00000 н. 0000120408 00000 н. 0000120430 00000 н. 0000121005 00000 н. 0000121027 00000 н. 0000121596 00000 н. 0000121618 00000 н. 0000122188 00000 н. 0000122210 00000 н. 0000122777 00000 н. 0000122799 00000 н. 0000123361 00000 н. 0000123383 00000 н. 0000123959 00000 н. 0000123981 00000 н. 0000124571 00000 н. 0000124593 00000 н. 0000125179 00000 н. 0000125201 00000 н. 0000125783 00000 н. 0000125805 00000 н. 0000126384 00000 п. 0000126406 00000 н. 0000126977 00000 н. 0000126999 00000 н. 0000127579 00000 п. 0000127601 00000 н. 0000128178 00000 н. 0000128200 00000 н. 0000128784 00000 н. 0000128806 00000 н. 0000129373 00000 н. 0000129395 00000 н. 0000129966 00000 н. 0000129988 00000 н. 0000130562 00000 н. 0000130584 00000 н. 0000131168 00000 н. 0000131190 00000 н. 0000131874 00000 н. 0000131896 00000 н. 0000132591 00000 н. 0000132613 00000 н. 0000133319 00000 н. 0000133341 00000 н. 0000134039 00000 н. 0000134061 00000 н. 0000134732 00000 н. 0000134754 00000 н. 0000135384 00000 п. 0000135406 00000 н. 0000136083 00000 н. 0000136105 00000 н. 0000136747 00000 н. 0000136769 00000 н. 0000137398 00000 н. 0000137420 00000 н. 0000137989 00000 н. 0000138011 00000 н. 0000138591 00000 н. 0000138613 00000 н. 0000139195 00000 н. 0000139217 00000 н. 0000139790 00000 н. 0000139812 00000 н. 0000140386 00000 н. 0000140408 00000 н. 0000140984 00000 н. 0000141006 00000 н. 0000141572 00000 н. 0000141594 00000 н. 0000142169 00000 н. 0000142191 00000 п. 0000142762 00000 н. 0000142784 00000 н. 0000143348 00000 п. 0000143370 00000 н. 0000143948 00000 н. 0000143970 00000 н. 0000144637 00000 н. 0000144659 00000 н. 0000145339 00000 н. 0000145361 00000 п. 0000146012 00000 н. 0000146034 00000 н. 0000146698 00000 н. 0000146720 00000 н. 0000147393 00000 н. 0000147415 00000 н. 0000148083 00000 н. 0000148105 00000 н. 0000148750 00000 н. 0000148772 00000 н. 0000149429 00000 н. 0000149451 00000 п. 0000150151 00000 н. 0000150173 00000 н. 0000150847 00000 н. 0000150869 00000 н. 0000151545 00000 н. 0000151567 00000 н. 0000152131 00000 н. 0000152153 00000 н. 0000152745 00000 н. 0000152767 00000 н. 0000153353 00000 н. 0000153375 00000 н. 0000153955 00000 н. 0000153977 00000 н. 0000154549 00000 н. 0000154571 00000 н. 0000155142 00000 н. 0000155164 00000 н. 0000155747 00000 н. 0000155769 00000 н. 0000156340 00000 н. 0000156362 00000 н. 0000156943 00000 н. 0000156965 00000 н. 0000157546 00000 н. 0000157568 00000 н. 0000158140 00000 н. 0000158162 00000 н. 0000158861 00000 н. 0000158883 00000 н. 0000159544 00000 н. 0000159566 00000 н. 0000160283 00000 н. 0000160305 00000 н. 0000161004 00000 н. 0000161026 00000 н. 0000161728 00000 н. 0000161750 00000 н. 0000162462 00000 н. 0000162484 00000 н. 0000163168 00000 н. 0000163190 00000 н. 0000163900 00000 н. 0000163922 00000 н. 0000164637 00000 н. 0000164659 00000 н. 0000165340 00000 н. 0000165362 00000 н. 0000166049 00000 н. 0000166071 00000 н. 0000166652 00000 н. 0000166674 00000 н. 0000167254 00000 н. 0000167276 00000 н. 0000167863 00000 н. 0000167885 00000 н. 0000168546 00000 н. 0000168568 00000 н. 0000169149 00000 н. 0000169171 00000 н. 0000169738 00000 н. 0000169760 00000 н. 0000170328 00000 н. 0000170350 00000 н. 0000170919 00000 п. 0000170941 00000 н. 0000171522 00000 н. 0000171544 00000 н. 0000172111 00000 н. 0000172133 00000 н. 0000172700 00000 н. 0000172722 00000 н. 0000173418 00000 н. 0000173440 00000 н. 0000174051 00000 н. 0000174073 00000 н. 0000174748 00000 н. 0000174770 00000 н. 0000175444 00000 н. 0000175466 00000 н. 0000176140 00000 н. 0000176162 00000 н. 0000176813 00000 н. 0000176835 00000 н. 0000177516 00000 н. 0000177538 00000 п. 0000178224 00000 н. 0000178246 00000 н. 0000178892 00000 н. 0000178914 00000 н. 0000179543 ​​00000 н. 0000179565 00000 н. 0000180198 00000 п. 0000180220 00000 н. 0000180799 00000 н. 0000180821 00000 н. 0000181400 00000 н. 0000181422 00000 н. 0000182003 00000 н. 0000182025 00000 н. 0000182737 00000 н. 0000182759 00000 н. 0000183356 00000 н. 0000183378 00000 н. 0000183953 00000 н. 0000183975 00000 н. 0000184548 00000 н. 0000184570 00000 н. 0000185154 00000 н. 0000185176 00000 н. 0000185767 00000 н. 0000185789 00000 н. 0000186449 00000 н. 0000186471 00000 н. 0000187103 00000 н. 0000187125 00000 н. 0000187824 00000 н. 0000187846 00000 н. 0000188534 00000 н. 0000188556 00000 н. 0000189255 00000 н. 0000189277 00000 н. 0000189952 00000 н. 0000189974 00000 н. 00001 00000 н. 00001 00000 н. 0000191348 00000 н. 0000191370 00000 н. 0000192074 00000 н. 0000192096 00000 н. 0000192801 00000 н. 0000192823 00000 н. 0000193544 00000 н. 0000193566 00000 н. 0000194240 00000 н. 0000194262 00000 н. 0000194940 00000 н. 0000194962 00000 н. 0000195551 00000 н. 0000195573 00000 н. 0000196141 00000 н. 0000196163 00000 н. 0000196843 00000 н. 0000196865 00000 н. 0000197531 00000 н. 0000197553 00000 н. 0000198120 00000 н. 0000198142 00000 н. 0000198716 00000 н. 0000198738 00000 н. 0000199297 00000 н. 0000199319 00000 н. 0000199898 00000 н. 0000199920 00000 н. 0000200505 00000 н. 0000200527 00000 н. 0000201199 00000 н. 0000201221 00000 н. 0000201906 00000 н. 0000201928 00000 н. 0000202591 00000 н. 0000202613 00000 н. 0000203318 00000 н. 0000203340 00000 н. 0000203997 00000 н. 0000204019 00000 н. 0000204704 00000 н. 0000204726 00000 н. 0000205410 00000 н. 0000205432 00000 н. 0000206095 00000 н. 0000206117 00000 н. 0000206722 00000 н. 0000206744 00000 н. 0000207427 00000 н. 0000207449 00000 н. 0000208129 00000 н. 0000208151 00000 н. 0000208810 00000 н. 0000208832 00000 н. 0000209499 00000 н. 0000209521 00000 н. 0000210113 00000 п. 0000210135 00000 н. 0000210714 00000 н. 0000210736 00000 н. 0000211379 00000 п. 0000211401 00000 п. 0000212054 00000 н. 0000212076 00000 н. 0000212707 00000 н. 0000212729 00000 н. 0000213366 00000 н. 0000213388 00000 н. 0000214039 00000 н. 0000214061 00000 н. 0000214714 00000 н. 0000214736 00000 н. 0000215391 00000 н. 0000215413 00000 н. 0000216065 00000 н. 0000216087 00000 н. 0000216757 00000 н. 0000216779 00000 н. 0000217454 00000 н. 0000217476 00000 н. 0000218137 00000 п. 0000218159 00000 п. 0000218803 00000 н. 0000218825 00000 н. 0000219484 00000 н. 0000219506 00000 н. 0000220201 00000 н. 0000220223 00000 н. 0000220875 00000 н. 0000220897 00000 н. 0000221487 00000 н. 0000221509 00000 н. 0000222193 00000 н. 0000222215 00000 н. 0000222906 00000 н. 0000222928 00000 н. 0000223579 00000 п. 0000223601 00000 п. 0000224229 00000 н. 0000224251 00000 н. 0000224899 00000 н. 0000224921 00000 н. 0000225498 00000 н. 0000225520 00000 н. 0000226167 00000 н. 0000226189 00000 н. 0000226829 00000 н. 0000226851 00000 н. 0000227472 00000 н. 0000227494 00000 н. 0000228120 00000 н. 0000228142 00000 н. 0000228767 00000 н. 0000228789 00000 н. 0000229432 00000 н. 0000229454 00000 н. 0000230096 00000 н. 0000230118 00000 н. 0000230745 00000 н. 0000230767 00000 н. 0000231409 00000 н. 0000231431 00000 н. 0000232073 00000 н. 0000232095 00000 н. 0000232711 00000 н. 0000232733 00000 н. 0000233389 00000 п. 0000233411 00000 н. 0000234062 00000 н. 0000234084 00000 н. 0000234754 00000 п. 0000234776 00000 п. 0000235421 00000 н. 0000235443 00000 п. 0000236035 00000 н. 0000236057 00000 н. 0000236656 00000 н. 0000236678 00000 н. 0000237309 00000 н. 0000237331 00000 н. 0000237975 00000 п. 0000237997 00000 н. 0000238607 00000 н. 0000238629 00000 н. 0000239221 00000 н. 0000239243 00000 н. 0000239819 00000 п. 0000239841 00000 н. 0000240497 00000 н. 0000240519 00000 п. 0000241184 00000 н. 0000241206 00000 н. 0000241830 00000 н. 0000241852 00000 н. 0000242480 00000 н. 0000242502 00000 н. 0000243116 00000 н. 0000243138 00000 н. 0000243765 00000 н. 0000243787 00000 н. 0000244415 00000 н. 0000244437 00000 н. 0000245062 00000 н. 0000245084 00000 н. 0000245746 00000 н. 0000245768 00000 н. 0000246417 00000 н. 0000246439 00000 н. 0000247121 00000 н. 0000247143 00000 н. 0000247801 00000 н. 0000247823 00000 н. 0000248463 00000 н. 0000248485 00000 н. 0000249129 00000 н. 0000249151 00000 н. 0000249772 00000 н. 0000249794 00000 н. 0000250420 00000 н. 0000250442 00000 н. 0000251052 00000 н. 0000251074 00000 н. 0000251658 00000 н. 0000251680 00000 н. 0000252263 00000 н. 0000252285 00000 н. 0000252859 00000 н. 0000252881 00000 н. 0000253447 00000 н. 0000253469 00000 н. 0000254042 00000 н. 0000254064 00000 н. 0000254697 00000 н. 0000254719 00000 н. 0000255316 00000 н. 0000255338 00000 н. 0000255920 00000 н. 0000255942 00000 н. 0000256519 00000 н. 0000256541 00000 н. 0000257128 00000 н. 0000257150 00000 н. 0000257725 00000 н. 0000257747 00000 н. 0000258333 00000 н. 0000258355 00000 н. 0000258936 00000 н. 0000258958 00000 н. 0000259538 00000 н. 0000259560 00000 н. 0000260140 00000 н. 0000260162 00000 н. 0000260838 00000 п. 0000260860 00000 н. 0000261532 00000 н. 0000261554 00000 н. 0000262150 00000 н. 0000262172 00000 н. 0000262745 00000 н. 0000262767 00000 н. 0000263342 00000 п. 0000263364 00000 н. 0000263930 00000 н. 0000263952 00000 н. 0000264520 00000 н. 0000264542 00000 н. 0000265112 00000 н. 0000265134 00000 н. 0000265704 00000 н. 0000265726 00000 н. 0000266296 00000 н. 0000266318 00000 н. 0000266878 00000 н. 0000266900 00000 н. 0000267452 00000 н. 0000267474 00000 н. 0000268024 00000 н. 0000268046 00000 н. 0000268600 00000 н. 0000268622 00000 н. 0000269174 00000 н. 0000269196 00000 н. 0000269747 00000 н. 0000269769 00000 н. 0000270316 00000 н. 0000270338 00000 п. 0000270885 00000 н. 0000270907 00000 н. 0000271459 00000 н. 0000271481 00000 н. 0000272028 00000 н. 0000272050 00000 н. 0000272594 00000 н. 0000272616 00000 н. 0000273171 00000 н. 0000273193 00000 н. 0000273738 00000 н. 0000273760 00000 н. 0000274308 00000 н. 0000274330 00000 н. 0000274883 00000 н. 0000274905 00000 н. 0000275451 00000 н. 0000275473 00000 н. 0000276022 00000 н. 0000276044 00000 н. 0000276592 00000 н. 0000276614 00000 н. 0000277160 00000 н. 0000277182 00000 н. 0000277729 00000 н. 0000277751 00000 н. 0000278303 00000 н. 0000278325 00000 н. 0000278878 00000 н. 0000278900 00000 н. 0000279452 00000 н. 0000014828 00000 п. 0000015734 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 724 0 объект > ручей HT; hQ = y, o Մ `” b’B1AFIϪ1DY “E)” XlaaaHmJ̹ ޻] [ӇCiR] ް6 x @ ~]} Z ً c? K = rG [ ) o $ 0% n`] jl

Что случилось с водородным топливом через плазмотрон?

Нет, это не отвергнутый реквизит из Galaxy Quest .Плазмотрон – это устройство для преобразования нефтяного топлива в газ, богатый водородом. Около десяти лет назад концепция плазмотрона была в моде, и исследователи были заняты тем, что пытались придумать, как создать компактный плазмотрон, который мог бы впрыскивать водородное топливо в двигатель внутреннего сгорания.

Итак, что случилось?

Изображение (обрезано) Дженни Даунинг с сайта flickr.com, лицензия cc.

Обещание плазмотрона

Плазмотроны – это устройства с электроприводом, обычно используемые для подачи газообразного водорода в металлургическую отрасль.Они не такие уж большие – они могут быть размером с автомобильный двигатель, – но когда вы пытаетесь внедрить эту технологию в движущийся автомобиль, у вас возникают две проблемы: уменьшить его и заставить использовать намного меньше электроэнергии.

… плазмотрон представляет собой бортовую установку «реформинга нефти», которая преобразует различные виды топлива в высококачественный газ, богатый водородом.Известно, что добавление относительно небольшого количества такого газа к бензину, приводящему в действие автомобиль, или к выхлопу дизельного транспортного средства, дает преимущества для сокращения выбросов загрязняющих веществ.

К 2003 году исследования начали давать многообещающие результаты по снижению выбросов в дизельных двигателях. Команда Массачусетского технологического института также обнаружила убедительные доказательства того, что установка реформинга плазмотрона может значительно повысить эффективность бензиновых двигателей:

… Они прогнозируют, что эффективность бензинового двигателя может быть увеличена до 30 процентов за счет улучшения характеристик, достигаемых за счет добавления газа, богатого водородом.

Что теперь, плазмотрон?

Если вы следили за сравнением электромобилей на батареях и электромобилей на водородных топливных элементах, платформа устойчивости для всей этой штуки с плазмотроном может показаться немного шаткой, поскольку водород получают из ископаемого топлива.

Однако, так же, как область топливных элементов движется к экологически безопасному водороду, в отчете, выпущенном в 2006 году, команда Массачусетского технологического института уже с нетерпением ожидала использования биотоплива для производства водородного топлива на борту.

С тех пор ради свежих новостей из Министерства энергетики и Массачусетского технологического института царит радиомолчание.Если что-то новое попало вам на глаза, оставьте нам сообщение в ветке комментариев.

Следуйте за мной в Twitter и Google+ .

Анодные пятна слаботочного плазмотрона со скользящей дугой

В данной работе исследуется плазмотрон со скользящей дугой, состоящий из нитевидного разряда, вращающегося в вихревом потоке азота при малом постоянном токе ( I = 100 мА). Закрутка газового потока плазмотрона создается шестью тангенциальными входами газа. Число Рейнольдса потока азота через эти трубки при расходе Q = 10 ст. М. Составляет около 2400, что находится в промежуточном диапазоне.В этих условиях образование микровихрей может быть вызвано небольшими возмущениями потока газа, такими как, например, край трубки. Работа плазмотрона ГА в этих условиях сопровождается образованием плазменных пятен на поверхности анода, а именно вблизи газовых входов. Расплавленный и затвердевший металл обнаруживается в следах эрозии, оставленных плазменными пятнами на поверхности анода. Установлено, что плавление нержавеющей стали не может быть вызвано осевым током I = 100 мА плазменных пятен и допускается винтовой ток.Это предположение подтверждается микроскопическими изображениями размытых следов с тороидальными участками плавления. Эти экспериментальные результаты подтверждают гипотезу предыдущих исследований, касающихся физики скользящей дуги, об образовании плазменных объектов с осевым магнитным полем за счет взаимодействия микровихрей с плазменным каналом.

Плазмотроны со скользящей дугой (GAP) – источники плазмы, которые были разработаны около 50 лет назад с целью нагрева газового потока для исследования термостабильности материалов, используемых при разработке ракет [1].Современные плазмотроны с обратным вихревым потоком газа, применяемые в качестве плазмохимических реакторов конверсии газовых потоков, разработаны в [2, 3]. Эти источники плазмы могут применяться для эффективной конверсии газовых потоков метана или углекислого газа [4–6]. Условиями работы GAP можно легко управлять в широком диапазоне с помощью изменения геометрии плазмотрона, расхода газа, тока или напряжения, и он может предоставить обширную информацию о физике скользящей дуги (GA) [7]. Экспериментальные результаты, недавно полученные различными исследовательскими группами в отношении характеристики ГА, показывают образование плазменных объектов, которые могут иметь аксиальное магнитное поле, вызванное взаимодействием микровихрей с плазмой ГА [8–10].Образование так называемого «дугового комка» было установлено при взаимодействии микровихрей с ГА переменного тока [8]. Эти плазменные объекты имеют ось вращения, угол которой относительно оси плазменного канала сильно влияет на полное сопротивление канала ГА. Образование подобных комков дуги также наблюдалось в [9] при оптимизации GAP, применяемого для преобразования CO ₂ , и в GAP, работающем с потоком азота [10]. Основываясь на результатах характеристики условий плазмы ГАП с помощью оптической эмиссионной спектроскопии и численного моделирования, в [10] было высказано предположение, что электрический ток через эти плазменные объекты, названный в [10] «плазменным факелом», течет в спиральное направление по отношению к оси канала ГА.Более того, используя измеренное вращательное распределение эмиссионных спектров молекулярного азота, был сделан вывод, что положительные ионы внутри плазменного факела обладают значительно более высокой кинетической энергией, чем ожидалось на основании измеренной напряженности электрического поля. В [10] предполагалось, что из-за диамагнитного поведения плазмы вдали от проводящей поверхности аксиальное магнитное поле ядра плазменного факела вызывает образование плазменного факела со спиральным электрическим током, намагничивание ионов и высокая кинетическая энергия нейтралов ( Т _г = 5500 К).Чтобы проверить это предположение, необходимо исключить влияние плазменного диамагнетизма, чтобы можно было изучить формирование плазменного ядра с аксиальным магнитным полем внутри плазменного пятна около электрода. Формирование катодного пятна внутри зазора, сжатие плазменного канала, резкое увеличение плотности тока, перегрев и эрозия катодного материала, которые коррелируют с увеличением потока газа и, как следствие, возможной турбулентностью, были показаны на рис. [9, 23].

Несмотря на отсутствие надежной теоретической модели, рассмотренный эффект уже может быть применен для оптимизации конверсии газового потока.Как показано в [9, 10], при определенных условиях (поток газа, электрический ток и геометрия плазменного реактора) плазменные шлейфы могут создаваться в середине плазменного канала ГА с помощью плазмотрона, работающего в потоке молекулярного газа. Основываясь на корреляции образования плазменного факела (названного в [8] как «кусок дуги») с образованием микровихрей, установленного в [8], можно предположить, что источник микровихрей при работе плазмотрона в данном случае это внутренние края соответствующей тонкой анодной трубки (диаметром 7 мм) (см. рисунок 1).Канал ГА в обратном вихревом плазмотроне без плазменного факела представляет собой нитевидный разряд диаметром примерно 200 мкм от м до 300 мкм м и температурой газа Т _г = от 2000 К до 2500 К. В этих условиях плазмы вероятность термической диссоциации многоатомных молекул, таких как CO ₂ , H ₂ O и CH ₄ , может быть оценена на основе констант скорости в [11–13] примерно до 0,5 с ^{– 1} , 10 с ⁻¹ и 100 с ⁻¹ соответственно.При образовании плазменных шлейфов температура газа в этой части плазменного канала увеличивается до T _g = 5500 K до 6000 K [10], а вероятность соответствующих термических диссоциаций резко возрастает примерно до 7 × . 10 ⁶ с ⁻¹ , 3 × 10 ⁶ с ⁻¹ и 10 ⁷ с ⁻¹ . Если геометрия плазмотрона, поток газа и электрический ток оптимизированы, плазменный факел не будет иметь никакого контакта с поверхностью плазменного реактора, кроме канала ГА, условия плазмы которого лишь незначительно изменяются при формировании плазменного факела.При этом электроды плазменного реактора не повреждаются и не перегреваются.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. Схематическое изображение приложения GAP для конверсии газа. Формируются две области с различными температурами: «плазменный шлейф» с T _г = от 5500 K до 6000 K и плазменный канал GA с T _g = от 2000 K до 2500 K. плазменный шлейф, возможно, вызван взаимодействием с микровихрями, которые образуются на краю соответствующей тонкой анодной трубки (см. текст).Расход газа отображается синим цветом.

Загрузить рисунок:

В представленной работе показано формирование и свойства плазменного пятна на аноде плазмотрона, работающего в потоке газообразного азота. Анодное пятно – это высокоионизированная плазма, образующаяся в области контакта плазменного канала с положительно смещенным электродом. Формирование анодного пятна исследовали при различных давлениях и вольт-амперных условиях (см. Д.г. [14, 15]).

Несмотря на множество исследований, посвященных образованию и свойствам анодных пятен, механизм инициирования для этих плазменных объектов до сих пор остается предметом дискуссий. Анализируя поведение поверхности анода и близлежащей плазмы, наиболее вероятное объяснение образования анодных пятен можно дать в виде комбинированной теории, которая рассматривает магнитное сжатие в плазме вместе с потоками материала от анода, а также тепловые, электрические и геометрические эффекты анода [16, 17].По крайней мере, три режима, а именно диффузный режим, режим опорной точки и сам режим реального анодного пятна, могут быть установлены путем формирования анодного пятна. Диффузный режим – это слаботочный режим, в котором анод инертен. Фут-точечный режим – при промежуточном токе. Анод начинает играть активную роль в разряде. Так называемые опорные точки – это светящиеся точки, связанные с оплавлением анода. Третий режим – это режим реального анодного пятна, который имеет высокий ток и связан с очень высокой температурой (около точки кипения материала анода) и, следовательно, с испарением материала анода [18].

Свойства анодных пятен, которые образуются внутри GAP, используются для проверки идеи спирального тока, создаваемого взаимодействием между микровихрями и плазменным каналом GA. Поэтому, чтобы исключить диамагнетизм плазмы и образование плазменного факела, был разработан GAP (см. Рисунок 2), чтобы обеспечить условия для взаимодействия микровихрей с плазменным каналом GA непосредственно возле анода. Поток газа регулируется контроллером массового расхода (El-Flow Select, Bronkhorst) и поступает по касательной через шесть входов для газа во внешний цилиндрический сосуд GAP, где создается предварительное завихрение (см. Рисунок 2).Выбирая внутренний диаметр тангенциальных впускных отверстий для газа равным 1 мм, достигается создание микровихрей непосредственно на выходе из этих тонких впускных трубок. Вторичный вихрь с гораздо большей скоростью создается внутри полого катода, который дополнительно ускоряется в выходной трубке, которая используется в качестве анода. Как показано на рисунке 2, минимальный зазор между анодом и катодом, между резервуаром предварительной закрутки и полым катодом составляет 3 мм. В настоящем эксперименте используются электроды из нержавеющей стали.Внутренний диаметр анода составляет 7 мм. GAP работает с потоком азота Q = 10 slm с чистотой 99,999% (Alphagaz 1) и общим электрическим током I = 100 мА постоянного тока. Применяемый источник питания постоянного тока (XR10000, Magna Power Electronic) обеспечивает максимальное отрицательное напряжение U _max = 10 кВ и максимальный ток I _max = 600 мА. Анод заземлен. Профиль и состав обработанной поверхности электрода охарактеризованы с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) (JSM6510, Jeol).Далее используется цифровой оптический микроскоп (DigiMicro Profi, Toolcraft) с максимальным увеличением × 150 и разрешением 2592 × 1944 пикселей.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 2. GAP, использованный в данной работе (слева). Положения канала ГА и возможного микровихря пара металла или плазмы рабочего газа показаны на основе информации о плазме катодного пятна, представленной в [9].Эскиз фронтального сечения плазмотрона (справа). Для наглядности показаны места зажигания разряда, возможное образование микровихрей и выступ анодной трубки. Направление потока газа показано синим цветом.

Загрузить рисунок:

При работе плазмотрона образуется канал ГА. Поскольку электрическое поле имеет максимум в промежутке 3 мм между анодом и катодом, вероятно, в этом промежутке зажигается нитевидный разряд, который затем смещается потоком газа по направлению к оси источника плазмы.Во время этого движения плазменный канал может взаимодействовать с микровихрями, которые образуются на выходе из тангенциальных входных отверстий для газа (см. Рисунок 2). Из-за отсутствия окон в области полого катода невозможно получить изображения плазменного канала в этой области. Следовательно, на аноде наблюдаются следы, оставленные плазменным пятном. Мы предполагаем, что поведение анодного пятна аналогично поведению катодного пятна, рассмотренному в [9].

В этих условиях эксперимента ( Q = поток азота 10 лм и I = 100 мА постоянного тока) катодное пятно находится в режиме свечения, и на обработанном катоде практически не наблюдаются размытые или оплавленные следы с использованием изображений, полученных с помощью цифрового оптического микроскопа.Верхний слой катода немного изменен в нескольких местах вблизи оси плазмотрона, возможно, из-за ионной бомбардировки в области катодного пятна. При этом на аноде остались размытые следы, которые возникают из-за образования анодных пятен. Зернистая микроструктура расплавленного и затвердевшего металла сильно отличается от поверхности металла после обработки на токарном станке во время изготовления плазмотрона и может быть легко различима на изображениях, полученных с помощью SEM (см. Рисунок 3).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 3. Изображения анода, полученные с помощью растрового электронного микроскопа, после работы GAP при I = 100 мА и потоке азота Q = 10 слм. Увеличенные изображения показывают структуру материала необработанных (слева) и обработанных плазменным пятном (справа) участков.

Загрузить рисунок:

На аноде плазмотрона с помощью электронного микроскопа (SEM) наблюдаются размытые следы плазменных пятен с очень разными размерами от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров (см. Рисунок 3) со средним диаметром около 200 мкм м.Средняя плотность электрического тока около Дж, = 300 А · см ^-2 оценивается на основе усредненной площади эродированных следов и приложенного постоянного тока I = 0,1 А. Этот метод часто применяется грубым оценка плотности рассеиваемой мощности в катодных пятнах дугового разряда [19]. Поскольку площадь эрозии меньше, чем полное сечение плазменного канала на поверхности электрода, этот метод дает только завышенную плотность тока.Однако эта плотность тока сопоставима со значением диффузного режима плазменного пятна около Дж = 100 А · см ⁻² , определенным в других экспериментах [17]. Большинство следов анодных пятен, наблюдаемых в нашем эксперименте, получены в режиме «фут-точка» с расплавленной областью (см. Рисунок 3). По литературным данным этот режим формируется сжатием тока до Дж = 10 ⁴ – 10 ⁵ А · см ⁻² . Чтобы подтвердить это утверждение, оценивается плотность тока, необходимая для плавления материала анода.Для этого измеряется температура проволоки из нержавеющей стали диаметром, равным среднему диаметру эродированных следов 200 мкм м при различных значениях постоянного электрического тока (Hewlett-Packard, 20 В, × 20 А). (см. рисунок 4). Установившаяся температура металлической проволоки зависит не только от нагрева электрическим током, но и от охлаждения за счет теплопроводности. Охлаждение обработанной области в нашем эксперименте моделируется закреплением проволоки между двумя пластинами из нержавеющей стали с общей массой, равной массе анода плазмотрона.Температуру проволоки измеряют пирометром (Pyroskope 202/270, Kleiber) на расстоянии около 1 мм от поверхности пластины из нержавеющей стали. При этом установившаяся температура проволоки выше температуры поверхности анода. Измеренные значения могут быть подогнаны с помощью линейной регрессии (см. Рисунок 4), а затем могут быть экстраполированы для получения плотности тока, при которой достигается точка плавления нержавеющей стали ( T _м = 1800 K). При этом плотность тока занижается из-за разницы температур между проволокой и поверхностью анода.Однако эта плотность тока составляет примерно Дж = 1,6 × 10 ⁴ А · см ⁻² и соответствует ожидаемому интервалу для образования анодных пятен в режиме точки питания. Кроме того, эта расчетная плотность тока примерно на два порядка выше максимальной плотности тока, которую используемый источник питания может обеспечить в усредненном анодном пятне. На основании этих результатов можно сделать вывод, что аксиальный ток плазменного пятна ( I = 100 мА) не может вызвать следы эрозии, наблюдаемые в нашем эксперименте.Следовательно, большой винтовой ток внутри плазменного факела, как предполагалось в [10], является наиболее приемлемой интерпретацией этих экспериментальных результатов.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 4. Температура () проволоки из нержавеющей стали диаметром 200 мкм м, измеренная с помощью оптического пирометра при изменении постоянного тока на расстоянии около 1 мм от поверхности нержавеющей стали.Сплошная линия представляет подобранную линейную регрессию методом наименьших квадратов.

Загрузить рисунок:

Это предположение неожиданно подтверждается структурой следов эрозии анодных пятен, наблюдаемых на СЭМ-изображениях поверхности анода с большим увеличением (см. Рисунки 4–6). На наиболее эродированных участках установлено образование насыпей из расплавленного металла с небольшими пластинами из неплавленого металла наверху. Эти пластины, диаметр которых составляет примерно 10–17 мкм м, легко различимы на РЭМ-изображениях по следам токарного станка на их поверхности.Направление этих следов на поверхности неплавленого участка незначительно (до нескольких градусов) отличается от направления следов окружающего необработанного материала. Все наблюдаемые размытые следы анодных пятен свидетельствуют о том, что расплавленный металл под неплавленым участком не вращается. Обнаружено только одно исключение из этого правила, которое показано на рисунке 5, где неоплавленная область повернута примерно на 50 градусов по отношению к следам токарного станка в необработанной области. Толщина неплавленых пластин 4 мкм м может быть оценена с помощью изображения SEM, представленного на рисунке 7, где показана перевернутая пластина и виден ее край.На рис. 6 показан размытый след анодного пятна на этапе перехода от режима подошвы к режиму анодного пятна. Это видно по частично испаренному металлу. При этом легко определить площадь анодного пятна с максимальной температурой, равной температуре кипения нержавеющей стали, на расстоянии примерно 20–30 мкм м от оси.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 5. Изображения с помощью сканирующего электронного микроскопа размытого следа на аноде, образованного плазменным пятном в режиме «точка-точка» во время работы GAP с I = 100 мА и потоком азота Q = 10 слм. Слева при увеличении × 350 и справа увеличенная средняя область размытого следа при увеличении × 3700.

Загрузить рисунок:

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 6. СЭМ-изображения размытого следа на аноде, образованного пятном плазмы в начале режима анодного пятна, во время работы GAP с I = 100 мА и потоком азота Q = 10 слм. Слева при увеличении × 550 и справа увеличенная средняя область размытого следа при увеличении × 3700.

Загрузить рисунок:

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 7. СЭМ-изображение размытого следа плазменного пятна и перевернутой неплавленной пластины, наблюдаемых на аноде после работы GAP с током 100 мА и потоком азота Q = 10 слм. Толщина неплавленой пластины составляет около 4 мкм мкм.

Загрузить рисунок:

Структура размытых следов, оставленных плазменными пятнами на аноде ГАП, работающем с потоком азота, сильно отличается от структуры обычных плазменных пятен, обсуждаемых в литературе [14–18].Наиболее важным отличием является неплавленая пластина (и, следовательно, низкий ток) в середине эродированных участков, где, согласно традиционным моделям, ожидается максимальная плотность тока. Наиболее вероятная интерпретация этого эффекта – тороидальный нагрев обрабатываемой поверхности спиральным током, чего и следовало ожидать, исходя из только что обсужденной измеренной плотности тока. Эти экспериментальные результаты согласуются с выводом [10] о спиральном токе вокруг ядра плазменного факела, образованного в анодной трубке GAP за счет оптимизированной геометрии и потока газа.

Наряду с эффектами, наблюдаемыми в [8], наиболее приемлемой интерпретацией этих экспериментальных результатов является аксиальное магнитное поле. Поскольку не существует надежной теоретической модели, которая могла бы напрямую объяснить образование аксиального магнитного поля взаимодействием плазменного канала с микровихрем, гипотеза, представленная в [20] и обсуждаемая в [21], может быть использована для качественной интерпретации этого эффект. Взаимодействие между двумя электронами, участвующими в сферически-симметричных колебаниях, рассмотрено в [20].Это исследование предсказывает эффективное притяжение между электронами в плотной плазме, подобное тому, которое возникает при куперовском спаривании электронов в сверхпроводниках [22]. В [21] ожидалось образование экстремально сильного магнитного поля в неустойчивостях этой плотной плазмы. Несмотря на то, что никакая теоретическая модель не может быть использована для достаточной интерпретации рассматриваемого события и необходимы дополнительные теоретические и экспериментальные исследования, этот эффект, как было показано ранее, уже может быть использован, например, дляэффективная оптимизация конверсии газового потока.

Авторы выражают признательность Немецкому исследовательскому фонду (DFG) за финансовую поддержку в рамках трансрегионального совместного исследовательского центра TR87 (SFB-TR 87) и совместного исследовательского центра CRC1316 «Переходная атмосферная плазма: от плазмы к жидкостям и твердым телам» (Project B5 ), а также финансируемого BMBF проекта «Пиролиз метана».

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДОРОДА ОТ ПЛАЗМЕННЫХ ТОПЛИВНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

PDF-версия также доступна для скачивания.

ВОЗ

Люди и организации, связанные либо с созданием этой статьи, либо с ее содержанием.

Что

Описательная информация, которая поможет идентифицировать эту статью.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие предметы в Электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этой статьей.

Статистика использования

Когда в последний раз использовалась эта статья?

Взаимодействовать с этой статьей

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Ссылки, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / Поделиться

Печать
Электронная почта
Твиттер
Facebook
Tumblr
Reddit

Ссылки для роботов