Файл: 3. плазмотронды есептеу плазмотронны жмыс параметрлеріні лшемдерін есептеу.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 48

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. ПЛАЗМОТРОНДЫ ЕСЕПТЕУ

1. Плазмотронның жұмыс параметрлерінің өлшемдерін есептеу.

Плазкарон өлшемдерін есептеу үшін келесі константалармен беріледі:

- 4200 К кезінде ауадағы дыбыс жылдамдығы;

- 4200 К кезінде ауа беріктігі ;

- ауа шығыны ;

- плазмотроннан шығатын жерде ауа қысымы ;

Ауа құйғыш камераға берілетін саңылаудың диаметрін есептейміз. Арна осіндегі доғалық разрядты газ құйынымен тиімді тұрақтандыру және доға дақтарының әсерінен туындаған катод материалының эрозиясын азайту үшін бұралу сақинасынан шығатын газдың жылдамдығын 150-200 м/с аралығында қамтамасыз ету қажет. Шығыстағы ауа жылдамдығын (м/с), қалыпты жағдайда ауа тығыздығы (кг/м3) қабылдаймыз. 4 айналма сақинасы арқылы газ бөлу жүзеге асырылатындықтан, саңылаулардың диаметрін есептеу үшін газ шығынын G/4 тең етіп аламыз [1].

D =2   (2.6)

Мұндағы n – бір айналма сақинадағы төрт саңылауға тең саңылаулар саны.

Сандық мәндерді қою арқылы мыналарды аламыз:

D=2 =1 10-3 м.

2. Салқындату жүйесін есептеу.

Шығу электродындағы толық жылу ағыны (катод) [1]:
Q = 0.4 U I ( 1- =0.4 173 124 (1-0.552) =3.877 104 Вт (2,7)
Электрод қабырғасына жылу ағынының тығыздығы мынадай формула бойынша есептеледі:
=
= = 4.079 106 (2.8)

5 105 Па қысым кезінде қанығу температурасын tвн табайық:
tвн = 100 = 100 5 105 =149 0C (2.9)
Одан әрі есептеу үшін tвн = 1490C , 5 105 Па қысымы кезінде судың қайнау температурасына тең tвн электродтың салқындатылатын қабырғаларының температурасын қабылдау қажет және мыс электродтың қабырғасындағы температураның ең жоғары бос ауытқуын формула бойынша анықтаймыз:
t = tпм - tвн =1083-149 =934 0С , (2.10)
Мұндағы  tпм – 10830С мыстың балқу температурасы.

Судың салқындату температурасының орташа мәнін анықтайық:
tср = tвх + = 20 + =30 0C (2.11)
5 105 Па қысымда судың қайнау температурасына дейін салқындатылуын табамыз, ол мынаған тең:

t = tвн - tср = 149-30 =119 0C (2.12)

Одан кейінгі есептеуді электрод бетінің суытылатын суындағы жылу ағынының ең жоғары тығыздығына сүйене отырып жүргізу қажет:

w = = 106= 9.492 105

, (2,13)

мұндағы D -Шығыс электродтың сыртқы диаметрі 0,026 м тең.

Салқындату сенімділік коэффициенті Ксқт = 13-ке тең. Одан әрі есептеуден көрінетіндей мәнді таңдау саңылаудың конструктивті қолайлы мәндерін алу қажеттілігімен байланысты. Катодтың салқындатылуы есептелетін жылу ағынының сыни тығыздығын табамыз:

qкр = Ксқт w = 13 = 1.234 107 , (2.14)

Қабырғаға жылу беру сипатын анықтау үшін қайнау басталуына сәйкес келетін жылу ағынының тығыздығын анықтаймыз [1]:

qнк = ав tвн - tср) , (2,15)

qкр = 2,191 104 (149 = 2.619 106 .

Шығу электродындағы толық жылу ағыны (анод) [1]:

Q = 0.6 U I ( 1- =0.6 173 124 (1-0.552) =50815 103 Вт (2.16)

Электрод қабырғасына жылу ағынының тығыздығы мынадай формула бойынша есептеледі:

= = = 2,549 107 (2.17)
Одан әрі есептеу үшін t
вн = 1490C , 5 105 Па қысымы кезінде судың қайнау температурасына тең tвн электродтың салқындатылатын қабырғаларының температурасын қабылдау қажет және мыс электродтың қабырғасындағы температураның ең жоғары бос ауытқуын формула бойынша анықтаймыз:

t = tпм - tвн =1083-149 =934 0С , (2.18)

Мұндағы  tпм – 10830С мыстың балқу температурасы.

Салқындатқыш судың бастапқы температурасы tвх =20 0C , ал шығу электродының салқындату жейдесіндегі температураның өзгеруіне t =20 0C қабылдап, электродты салқындату үшін қажетті судың секундтық шығынын анықтаймыз:

GB = = = 0.07 , (2.19)
Судың салқындату температурасының орташа мәнін анықтайық:
tср = tвх + = 20 + =30 0C (2.20)
5 105 Па қысымда судың қайнау температурасына дейін салқындатылуын табамыз, ол мынаған тең:

t = tвн - tср = 149-30 =119 0C (2.21)

Салқындату сенімділік коэффициенті Ксқт = 5-ке тең. Одан әрі есептеуден көрінетіндей мәнді таңдау саңылаудың конструктивті қолайлы мәндерін алу қажеттілігімен байланысты. Катодтың салқындатылуы есептелетін жылу ағынының сыни тығыздығын табамыз:

qкр = Ксқт w = 5 = 2,966 107 , (2.22)

Саңылаудағы салқындатқыш судың қажетті жылдамдығын анықтаймыз, ол үшін қажетті константалармен белгіленеді:

Qв 0 = 1.3 106
, Б =0.013 C-1 , в 0 = 0.15 ;

Салқындату желісіндегі су саңылауының мөлшері в в кр шартты ескере отырып анықталады, содан кейін:

в кр = = м (2.23)

Конструктивті ойларға сүйене отырып біз су саңылауының в = 1.5 -3м шамасын тең деп қабылдаймыз.

Қабырғаға жылу беру сипатын анықтау үшін қайнау басталуына сәйкес келетін жылу ағынының тығыздығын анықтаймыз [1]:

qнк = ав (tвн - tср) , (2.24)

qнк = 7.391 104 (149-30) =8.795 106 ,

Өйткені, қабырғадағы жылу алмасу сұйықтықтың көпіршікті қайнау режимінде жүреді. Сондықтан қабырғаның температурасын есептеу керек:

tw = tвн + ; (2.25)

мұнда

= 0 tgh ( ) (2.26)

өз кезегінде:

0 =7 | |0,36