Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2022-12-30 | 28 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Так как в столбе дуги могут быть два вида тока – электронный и ионный, то сила Лоренца F ¯ будет направлена по-разному для каждого сорта частиц при одинаковом направлении их скоростей.
Но дрейфовые скорости электронов (v e) и ионов (v i) имеют противоположные направления и сила F ¯ для любой частицы оказывается направленной к центру дуги (рис. 2.32). При цилиндрической симметрии имеется только азимутальная составляющая напряженности магнитного поля H φ. Взаимодействие собственного азимутального магнитного поля с аксиальной составляющей плотности тока приводит к сжатию электромагнитной силой столба цилиндрической дуги, что способствует повышению давления в столбе дуги. Действию данных сил препятствует газостатическая сила, вызванная появлением градиента термического давления плазмы столба дуги. Собственный магнитный поток столба дуги B ¯соб, силовые линии которого охватывают столб (их направление может быть определено по правилу буравчика) и стабилизируют дугу вследствие пинч-эффекта. Рассмотрим его подробнее.
Значение электромагнитного сжимающего давления, так называемого пинч-эффекта, можно определить, проинтегрировав элементарные силы, действующие на отдельные площадки кольцевого слоя проводника (плазмы) единичной длины (рис. 2.33).
Распределение избыточного электромагнитного давления имеет параболическую форму с максимумом в центре (рис. 2.34). При r = О
(2.91)
Так как при равномерном распределении j по сечению столба дуги
то
(2.92)
Для проводника переменного сечения, например, для сужения столба дуги около стержневого электрода (рис. 2.35), разность давлений вызовет осевую силу Δ F, действующую от меньшего сечения S 1 к большему S 2. Для ее оценки определим сначала осевую силу в проводнике постоянного сечения.
|
Электромагнитное давление р, выражаемое формулой (2.91) для жидкого или газообразного проводника, может быть в произвольной точке принято постоянным независимо от направления. Поэтому в осевом направлении элементарная сила df = p •2π rdr,а силу Δ F по всей площади сечения определим по формуле
(2.93)
Отсюда
Δ F = 5•10 -8 I 2, (2.94)
т. е. осевая сила Δ F не зависит от сечения проводника, а зависит только от квадрата тока.
Пример 2.10. Найти осевую силу Δ F, если сечения S 1 и S 2 отличаются по площади в 4 раза.
Решение. Поскольку осевая сила зависит от тока, то разность давлений при токе, например 200 А, создаст силу
Этой силы достаточно, например, для удержания на торце электрода стальной капли диаметром около 4 мм.
В теории магнитного поля доказывается, что полю напряженностью Н, соответствует условное магнитное давление
(2.95)
Следует учесть, что действие пинч-эффекта должно уравновешиваться изнутри термическим давлением плазмы (идеального газа), т. е. р м = р т, причем р т = пкТ, где п = п е + п i + п а.
Давление р т распределено в соответствии с изменением температуры и концентрации частиц по радиусу столба дуги, поэтому эффект сжатия столба дуги будет определяться теплофизическими свойствами вещества в столбе дуги. Однако из равенства электромагнитного (см. (2.91)) и термического давлений p max = p T следует, что температура газа в столбе дуги под влиянием пинч-эффекта будет повышаться пропорционально квадрату тока:
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!