ЭГД-течения в симметричной системе электродов, страница 8

Таким образом, анализ зонной структуры течения показывает: ион, получивший электрический заряд на поверхности электрода 2, в пределах неподвижной зоны (а) движется относительно  жидкости со скоростью, определяемой низковольтной подвижностью иона, формируя вокруг себя некую молекулярную структуру, обеспечивающую в дальнейшем  повышенную степень его взаимодействия с молекулярным окружением. Далее появляется гидродинамическая составляющая, выводящая сквозное течение за пределы межэлектродного промежутка. Поскольку  биполярная структура боковых струй встречных течений очевидна, то логично предположить, что при трансформации встречных течений в сквозное биполярная структура «боковых струй» сохраняется, как это изображено на рис   . Аналогично этому сохраняется область активной рекомбинации заряда, однако в этом предельном случае она находится за пределами межэлектродного промежутка. В этом случае становится понятной  скоростная структура заэлектродной области течения, где жидкость движется практически однородно, без отрицательного ускорения. ЭТО ПРОИСХОДИТ В РЕЗУЛЬТАТЕ ТОГО , ЧТО ОБЪЕМНЫЙ ЗАРЯД в заэлектродной области уравновешен зарядом струй текущих от активного электрода и в целом заэлектродная струя практически не испытывает действия электрических сил и тормозится исключительно под лействием вязких сил.

.

.

Для выяснения роли материала электрода на характер ЭГД-течений  нами проведена серия экспериментов по изменению свойств границы электрод-жидкость путем изменения материала одного из электродов в симметричной системе из двух проволочек диаметром 0,3 мм., длиной 29мм., при межэлектродном расстоянии   0,4 мм. В качестве диэлектрической жидкости использовалось очищенное трансформаторное масло проводимостью 10 -14 ом-1 см-1. Материалами электродов служит: Мg, Al, Тa, Ti, Сu, Aи, Рb, W, Mo, W-Re(10), Nb, Id, Ni. Одновременно с этим осуществлялась запись ЭГД-течения на видеомагнитофон. Используемая аппаратура позволила помимо автоматической записи вольтамперных характеристик автоматически регистрировать зависимость скорости движения жидкости при подаче пилообразного напряжения. Это дало возможность сопоставить полученные зависимости в динамике. Диапазон изменения напряжения составил  0 - 30 кВ. Пара рисунков без штриха и со штрихом соответствует зависимостям  V ( U) и  I (U). На рис.1 - 14 приведены типовые зависимости I (U)  и  V (U) при скорости роста ( спада) напряжения 0,61 кВ/сек. Наряду с  гистерезисом тока, обнаруженным ранее нами зарегистрирован гистерезис скорости ЭГД-течения:  скорости  течения, регистрируемые при росте напряжения отличаются от скоростей, зарегистрированных при спаде напряжения. В табл. 1 приведены значения работ выхода электрона в вакум для исследуемых металлов. В первой серии эксперимента в качестве катода использовался W, обладающий наиболее высокой работой выхода из приведенных в таблице 1. При неизменном вольфрамовом катоде были исследованы следующие металлы : Mg, Ti, Pb, Ta, Ni. Как видно из рис 1-5 вид зависимостей тока - I(U) и скорости -V(U) от напряжения различен. Наряду с гистерезисом тока, нами впервые обнаружен гистерезис скорости. Для

различных биметаллических пар зарегистрированы три вида петли гистерезиса: 1.

направление обхода по часовой стрелке (ниспадающая ветвь лежит ниже возрастающей  ) 2- направление обхода против часовой стрелки (ниспадающая ветвь петли лежит выше возрастающей), 3-на гистерезисной кривой наблюдается изменение направления обхода ( гистерезисная кривая имеет форму восьмерки).

Анализ гистерезисных кривых исследованных биметаллических пар показал: что максимальные значения скорости и тока наблюдаются в паре  -W -  +Ti. Направление обхода против часовой стрелки.

   Для пары  -W - +Ta картина иная. Петля гистерезиса значительно уже, меньше предельные значения токов и скорости. Направление ЭГД-течения от анода к катоду.

  Для электродов + Ni - -W, ЭГД-течение не имеет выраженного направления, наблюдается постоянное изменение направления течения. Гистерезисная кривая имеет форму восьмерки.