Влияние конфигурации электродной системы коаксиального магнитоплазменного ускорителя на процесс формирования и развития дугового разряда
| Parent link: | Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет.— .— Томск: Изд-во ТПУ, 2015-.— 2413-1830 Т. 334, № 8.— 2023.— С. 39-50 |
|---|---|
| Enti autori: | , |
| Altri autori: | , , , , |
| Riassunto: | Заглавие с титульного листа Актуальность исследования обусловлена широким спектром областей применения разнообразных видов генераторов плазмы, в том числе, в составе аналитических устройств, технологических установок и для создания токамаков, ионных и плазменных двигателей, спутников, лазерной техники, а также для нанесения пленок и покрытий на различные поверхности и синтеза микро- и нанопорошков. Цель: определить наилучший способ инициирования дугового разряда в ускорительном канале коаксиального магнитоплазменного ускорителя, оценить влияние конфигурации канала формирования плазменной структуры на электродинамические нагрузки коаксиального магнитоплазменного ускорителя и рассчитать коэффициент полезного действия преобразования накопленной энергии в подведенную. Объекты: коаксиальный магнитоплазменный ускоритель, инициирование дугового разряда, центральный электрод, электрод-ствол, канал формирования плазменной структуры. Методы: плазмодинамический синтез, измерение и регистрация импульсных токов и напряжений, измерение электроэрозии посредством массы эродируемого электрода-ствола, высокоскоростная фоторегистрация плазменной струи. Результаты. Рассмотрены два способа инициирования дугового разряда с использованием металлических проволочек и графитизации. Установлено, что они не влияют на энергетические параметры процесса плазмодинамического синтеза, однако применение графитизации выглядит предпочтительней в силу большей технологичности процедуры, которая обеспечивает простоту подготовки ускорителя и надежность его работы. Установлена возможность снижения амплитуды тока дугового разряда на 29 % при увеличении длины канала формирования плазменной структуры с 5,5 до 11,5 мм, что обеспечивает уменьшение электродинамических нагрузок на все узлы системы. Экспериментально определена оптимальная длина канала формирования плазменной структуры 9,5 мм, способствующая получению высокого коэффициента полезного действия преобразования накопленной энергии в подведенную и надежности работы системы The relevance of the research is explained by a wide range of practical areas, where various plasma generators can be used, including analytical devices, technological installations, tokamaks, ion and plasma engines, satellites, laser technology, as well as by the possibility of applying them for both producing coatings on various surfaces and synthesizing fine and nanopowders. The main aim of the research is to determine the best way to initiate an arc discharge in the acceleration channel of the coaxial magnetoplasma accelerator, to estimate the effect of the plasma formation zone configuration on the electrodynamic loads of the accelerator, and to calculate the efficiency of conversion of stored energy to supplied one. Objects: coaxial magnetoplasma accelerator, arc discharge initiation, central electrode, electrode-barrel, plasma formation zone. Methods: experiment, plasma dynamic synthesis, measurement and registration of pulsed currents and voltages, electrical erosion measurement by means of weighing the eroding electrode-bore, high-speed photoregistration of the plasma jet. Results. Two methods of arc discharge initiation using metal wires and graphitization were considered. It is established that they do not affect the energy parameters of the plasma dynamic synthesis, but the graphitization looks preferable due to the greater processability of the procedure that provides easy accelerator preparation and reliability of its operation. The possibility of reducing the arc discharge current amplitude by 29 % with increasing the plasma formation zone length from 5,5 to 11,5 mm was established that results in reducing electrodynamic loads on all system nodes. The optimal plasma formation zone length of 9,5 mm was determined to provide obtaining a high efficiency of conversion of stored energy into supplied energy and reliability of the system operation Текстовый файл |
| Lingua: | russo inglese |
| Pubblicazione: |
2023
|
| Soggetti: | |
| Accesso online: | https://earchive.tpu.ru/handle/11683/80697 https://doi.org/10.18799/24131830/2023/8/4189 |
| Natura: | Elettronico Capitolo di libro |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=673449 |
MARC
| LEADER | 00000naa2a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 673449 | ||
| 005 | 20241107091130.0 | ||
| 090 | |a 673449 | ||
| 100 | |a 20240701d2023 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 2 | |a rus |a eng | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 200 | 1 | |a Влияние конфигурации электродной системы коаксиального магнитоплазменного ускорителя на процесс формирования и развития дугового разряда |d Influence of configuration of the electrode system of a coaxial magneto plasma accelerator on arc discharge formation and development |f А. И. Циммерман, И. И. Шаненков, А. Насырбаев [и др.] |z eng | |
| 300 | |a Заглавие с титульного листа | ||
| 320 | |a Список литературы: с. 47-48 (32 назв.) | ||
| 330 | |a Актуальность исследования обусловлена широким спектром областей применения разнообразных видов генераторов плазмы, в том числе, в составе аналитических устройств, технологических установок и для создания токамаков, ионных и плазменных двигателей, спутников, лазерной техники, а также для нанесения пленок и покрытий на различные поверхности и синтеза микро- и нанопорошков. Цель: определить наилучший способ инициирования дугового разряда в ускорительном канале коаксиального магнитоплазменного ускорителя, оценить влияние конфигурации канала формирования плазменной структуры на электродинамические нагрузки коаксиального магнитоплазменного ускорителя и рассчитать коэффициент полезного действия преобразования накопленной энергии в подведенную. Объекты: коаксиальный магнитоплазменный ускоритель, инициирование дугового разряда, центральный электрод, электрод-ствол, канал формирования плазменной структуры. Методы: плазмодинамический синтез, измерение и регистрация импульсных токов и напряжений, измерение электроэрозии посредством массы эродируемого электрода-ствола, высокоскоростная фоторегистрация плазменной струи. Результаты. Рассмотрены два способа инициирования дугового разряда с использованием металлических проволочек и графитизации. Установлено, что они не влияют на энергетические параметры процесса плазмодинамического синтеза, однако применение графитизации выглядит предпочтительней в силу большей технологичности процедуры, которая обеспечивает простоту подготовки ускорителя и надежность его работы. Установлена возможность снижения амплитуды тока дугового разряда на 29 % при увеличении длины канала формирования плазменной структуры с 5,5 до 11,5 мм, что обеспечивает уменьшение электродинамических нагрузок на все узлы системы. Экспериментально определена оптимальная длина канала формирования плазменной структуры 9,5 мм, способствующая получению высокого коэффициента полезного действия преобразования накопленной энергии в подведенную и надежности работы системы | ||
| 330 | |a The relevance of the research is explained by a wide range of practical areas, where various plasma generators can be used, including analytical devices, technological installations, tokamaks, ion and plasma engines, satellites, laser technology, as well as by the possibility of applying them for both producing coatings on various surfaces and synthesizing fine and nanopowders. The main aim of the research is to determine the best way to initiate an arc discharge in the acceleration channel of the coaxial magnetoplasma accelerator, to estimate the effect of the plasma formation zone configuration on the electrodynamic loads of the accelerator, and to calculate the efficiency of conversion of stored energy to supplied one. Objects: coaxial magnetoplasma accelerator, arc discharge initiation, central electrode, electrode-barrel, plasma formation zone. Methods: experiment, plasma dynamic synthesis, measurement and registration of pulsed currents and voltages, electrical erosion measurement by means of weighing the eroding electrode-bore, high-speed photoregistration of the plasma jet. Results. Two methods of arc discharge initiation using metal wires and graphitization were considered. It is established that they do not affect the energy parameters of the plasma dynamic synthesis, but the graphitization looks preferable due to the greater processability of the procedure that provides easy accelerator preparation and reliability of its operation. The possibility of reducing the arc discharge current amplitude by 29 % with increasing the plasma formation zone length from 5,5 to 11,5 mm was established that results in reducing electrodynamic loads on all system nodes. The optimal plasma formation zone length of 9,5 mm was determined to provide obtaining a high efficiency of conversion of stored energy into supplied energy and reliability of the system operation | ||
| 336 | |a Текстовый файл | ||
| 461 | 1 | |0 288378 |9 288378 |t Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов |l Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering |f Национальный исследовательский Томский политехнический университет |c Томск |n Изд-во ТПУ |d 2015- |x 2413-1830 | |
| 463 | 1 | |0 672147 |9 672147 |t Т. 334, № 8 |d 2023 |v С. 39-50 |u bulletin_tpu-2023-v334-i8.pdf | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a плазмодинамический синтез | |
| 610 | 1 | |a коаксиальный магнитоплазменный ускоритель | |
| 610 | 1 | |a дуговой разряд | |
| 610 | 1 | |a импульсная электроразрядная плазма | |
| 610 | 1 | |a электроэрозия | |
| 610 | 1 | |a plasma dynamic synthesis | |
| 610 | 1 | |a coaxial magnetoplasma accelerator | |
| 610 | 1 | |a arc discharge | |
| 610 | 1 | |a pulsed electric discharge plasma | |
| 610 | 1 | |a electric erosion | |
| 701 | 1 | |a Циммерман |b А. И. |c специалист в области электроэнергетики |c инженер Томского политехнического университета |f 1996- |g Александр Игоревич |9 22361 | |
| 701 | 1 | |a Шаненков |b И. И. |c специалист в области электроэнергетики |c доцент Томского политехнического университета, кандидат наук |f 1990- |g Иван Игоревич |9 15856 | |
| 701 | 1 | |a Насырбаев |b А. |c специалист в области электроэнергетики |c инженер-исследователь Томского политехнического университета |f 1998- |g Артур |9 22369 | |
| 701 | 1 | |a Никитин |b Д. С. |c специалист в области электроэнергетики |c доцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук |f 1991- |g Дмитрий Сергеевич |9 18776 | |
| 701 | 1 | |a Сивков |b А. А. |c специалист в области электроэнергетики |c профессор Томского политехнического университета, доктор технических наук |f 1951- |g Александр Анатольевич |9 12465 | |
| 712 | 0 | 2 | |a Тюменский государственный университет |9 24005 |
| 712 | 0 | 2 | |a Национальный исследовательский Томский политехнический университет |c (2009- ) |9 26305 |
| 801 | 0 | |a RU |b 63413507 |c 20240701 |g RCR | |
| 856 | 4 | |u https://earchive.tpu.ru/handle/11683/80697 |z https://earchive.tpu.ru/handle/11683/80697 | |
| 856 | 4 | |u https://doi.org/10.18799/24131830/2023/8/4189 |z https://doi.org/10.18799/24131830/2023/8/4189 | |
| 942 | |c CR | ||