Коронный разряд и электрический ветер. Зоны электронной и ионной проводимости, страница 5

Характер распределения скорости вдоль оси в значительной степени зависит от межэлектродного расстояния: по мере увеличения расстояния возрастает спад скорости к плоскости. Если при h = 50 мм скорость ветра в промежутке практически постоянна, то при Н= 150 мм она изменяется более чем в 3 раза.

Интересно сопоставить распределения скорости при одина­ковом токе короны и различных межэлектродных расстояниях (рис. 6.17). Максимальное значение скорости несколько увели­чивается с ростом межэлектродного расстояния за счет более резкого изменения ее вдоль промежутка.

Рис. 6.17. Распределение скорости вет­ра вдоль оси при A0,5 = 10 мкА0·5. Система электродов игла — плоскость: I—h = 50 мм; 2—h= 100 мм; 3—h=150мм

 

На  основании  обобщения  экспериментальных  данных  получены формулы для распределения скорости вдоль оси струи

электрического ветра для системы игла—плоскость:

где a = 6,2·105h7/3;  b = 2·103h;  с = 6,6·102h3z1 =z/h; для системы провод—плоскость

где b = 3,5-102 h/0,05; c = 0,75 [l-(0,049/h)4]; d=[l--0,25(0,05/Л)4]-102; g=l при h³0,15 м и g=0 при h<0,15м.

Формулы применимы при 0,05 м£ h£0,15 м; значение hследует подставлять в формулы в метрах.

4. Сравнительно медленное формирование электрического ветра во времени дает основание предполагать, что существенное влияние на характерные параметры ветра должно оказывать наличие внешнего потока воздуха.

Электрический ветер используется в различных устройствах по очистке воздуха, ионизаторах, теплообменниках, озонаторах и др.  Имеется ряд работ по исследованию влияния коронного разряда на обтекание тел воздушным потоком. Если организовать электрический ветер в системе электродов лезвие-щель, или игла кольцо то можно получить эффект сквозной прокачки, т.е. организовать ЭГД-насос. Такого рода ЭГД-насосы используются в современных воздухоочистителях.

В электрофильтрах наряду с внешний потоком направленым перпендикулярно ленточно-игольчатым коронирующим электродам, организуется еще и внутренний поток электрического ветра (рис. 6.18). Движущийся воздух пересекает области с различным направлением ветра. В связи с этим средняя скорость ветра уменьшается, но существенно повышается коэффициент тур­булентной диффузии из-за перемешивающего действия элект­рического ветра. Измерения показывают, что при скорости внешнего потока 1,4 м/с средняя скорость ветра против коронирующего электрода в центре промежутка при напряже­нии 50 кВ близка к нулю, а коэффициент турбулентной диффузии в 3—7 раз превосходит соответствующие значения для потока при отсутствии электрического ветра.

Рис. 6.18. Направление  внешнего потока

и потоков электрического ветра в канале

электрофильтра:

1—коронирующие   электроды;   2—осадитель-

ные  электроды

 

Оригинальные данные по исследованию ЭВ.

В ВВ лаборатории НОЦ «Электрофизика» разработаны методы регистрации электрического ветра в воздухе и получены скоростные характеристики ЭВ в различных условиях. В этих исследованиях существенное внимание уделено взаимосвязи ЭВ и КР.

Электрический ветер исследуется в системе электродов игла - труба при помощи визуализирующих включений, например струйки дыма. Установка позволяет определить порог возникновения электрического ветра, связать порог возникновения ЭВ с порогом зажигания короны, исследовать вольтамперную характеристику (ВАХ ЭВ) и зависимость скорости ЭВ от тока и напряжения.

Исследование зависимости скорости сквозной прокачки от напряжения можно проводить двумя методами: методом регистрации движения дымовых включений и методом измерения силы давления электрического ветра на пробный диск.

Описание установки:

Рис.1   Блок-схема экспериментальной установки

Электрический ветер создается в системе электродов игла-кольцо (рис.2) и визуализируется при помощи струи дыма. Установка позволяет определить порог возникновения электрического ветра, связать порог возникновения электрического ветра с порогом зажигания короны, исследовать вольтамперную характеристику электрического ветра и зависимость интенсификации теплоотвода от твердого тела обдуваемого электрическим ветром.