Научный отчет № 5176

Название

Визуализация протяженного разряда большой силы тока с графитовыми электродами в свободной атмосфере воздуха.

Авторы

Герман В.О., Глинов А.П., Головин А.П., Козлов П.В., Любимов Г.А.

Аннотация

С помощью высокоскоростной регистрации с высокой степенью разрешения (1200÷60000 к/с) в видимом и (500 к/с) в инфракрасном диапазонах длин волн (путем синхронизации и сопоставления данных этих измерений и осциллограмм тока и напряжения) проведено экспериментальное исследование процессов в низкотемпературной плазме достаточно протяженных (до 50 мм), специально нестабилизированных, квазистационарных дуговых разрядов в свободной воздушной среде атмосферного давления при токах до 2 кА, как при горизонтальной, так и вертикальной ориентации стержневых графитовых электродов. Показано, что (без принудительного внешнего воздействия) возможна стабилизация разряда, в частности, за счет перестройки конвективных течений окружающей среды. Наряду с традиционной (шнуровой) формой разряда изучены и иные режимы протекания тока: диффузный (распределенный) и диффузно-шнуровой. Рассмотрены процессы контракции, расслоения и шунтирования. Обнаружены режимы колебаний тока, обусловленные взаимодействием катодной и анодной струй и возникновением потоков плазмы и твердых частиц c локально перегретой поверхности анода. Найдены и изучены режимы разряда с круговым движением опорного анодного пятна по торцевой поверхности электрода. Прослежены треки довольно крупных (до 1 мм) частиц, летящих с поверхности анода в направлении катода, и их взаимодействие с катодной струей. Получены количественные данные о режимах протекания тока с отрывом плазменных облаков от дугового столба и режимов разряда с формированием локальных прианодных газопылевых и газоплазменных неоднородностей структуры разряда. Показаны некоторые возможности применения ИК диагностики при изучении процессов в дуговых разрядах.

Год публикации

2012 г.

Объём

36 с.

Научный руководитель

Глинов А.П.

Ключевые слова

электрическая дуга, скоростная регистрация изображений, видео - и инфракрасные диапазоны длин волн, плазмоид, графитовая пыль, контракция, расслоение, шунтирование.