Электродуговой плазмотрон. Пример расчета. Плазмообразующий газ

. 1 . Пример расчета

Д а н о: плазмообразующий газ — воздух; начальная температура воздуха 300 К, конечная — 3000 К; расход воздуха (Э = 7 • кг/с; давление на выходе из плазмотрона Р = 10 ⁵ Па; материал катодной вставки — вольфрам. Плазмотрон однокамерный с длиной дуги, меньшей самоустанавливающейся (фиксация длины дуги производится уступом, рис. 1).

Плазмобразующий

8

Рисунок 1- Электродуговой плазмотрон:

1 — электрод внутренний (катод); 2 — вставка катодная; 3       завихритель-изолятор защитного газа; 4 — вставка межэлектродная; 5         завихритель-изолятор рабочего газа;

                 6 — электрод выходной (анод); 7 — рубашка охлаждения; 8    соленоид

О п р е д е л и т ь: ток 1, напряжение U, тепловой КПД 11 , геометрические размеры дуговой камеры

Выбираем однокамерный плазмотрон с длиной дуги меньшей самоустанавливающейся (см. рис. 1). Составим систему уравнений, связывающую рабочие параметры и геометрические размеры плазмотрона.

Уравнение восходящей ветви ВАХ плазмотрона

                                                                                                  0.22               0,95

                 U = 4,55 1 + 4,6 - 10—52                    2 0,23          (1)

Уравнение для определения самоустанавливающейся длины дуги

0,25

                                                                         2                                      (2)

5