Способ получения электрического разряда



Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда
Способ получения электрического разряда

 


Владельцы патента RU 2457571:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (RU)

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано для получения электрического разряда в большем объеме. Решаемая техническая задача заключается в получении электрического разряда между струей электролита, состоящей из последовательных непрерывных капель, являющихся анодом, и между твердым катодом, причем в большом объеме и вне поверхности металлического катода, при напряжении между электродами U≥200 B, при токе разряда I≥20 мА, при общей длине струи капель lск≥2 мм, диаметре капель dк≥2 мм, при расходе капель электролита Gк≥1 г/с. Обеспечение увеличения электрического разряда в межэлектродном промежутке, где анодом является струя электролита, до 2000 мм3 и более, является техническим результатом изобретения. 19 ил.

 

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано для получения электрического разряда в большем объеме.

Известен способ (Plante G.11 Zeit. Phys. 1875. №80.S.1133) получения парогазового разряда. При данном способе получения парогазового разряда разряд горит между угольным анодом и электролитическим катодом в интервале межэлектродного расстояния от 1 и 7 мм при токе разряда от 50 до 500 мА и напряжении разряда 500≤U≤1200 В. Недостатком известного способа является то, что разряд горит точечным пятном на аноде контрагированным плазменным столбом и конусообразным каналом в прикатодной области с ростом межэлектродного расстояния, устойчивость паровоздушного разряда существенно ухудшается и разряд гаснет. Разряд горит в небольшом объеме - 70 мм3.

В качестве прототипа выбран способ получения разряда (Гайсин Аз.Ф., Хакимов Р.Г. и др.) Парогазовый разряд в системе «струя электролит - твердый электрод» и его применение (Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева №2. 1999 г. С.62-65), заключающееся в зажигании многоканального разряда между струей - электродом и металлическим электродом, устанавливают длины струи lc≤52 мм и поддерживают разрядный ток I≤6000 мА и U≤515 В. Многоканальный разряд в прототипе горит только между металлическим электродом и струей электролита без дробления нестационарных струй. Недостатком известного способа получения многоканального разряда заключается в том, что он горит только у поверхности металлического электрода (60 мм3).

Решаемая техническая задача заключается в получении электрического разряда в процессе горения между электролитом, состоящим из последовательных непрерывных капель - анодом и между твердым катодом в большом объеме и вне поверхности металлического катода.

Решаемая техническая задача в способе получения электрического разряда, включающем зажигание электрического разряда между струей электролита и металлическим электродом, достигается тем, что в качестве струи электролита используют электролит, состоящий из последовательных непрерывных капель - являющийся анодом, а металлический электрод является катодом, полученный путем подачи напряжения между электродами, равного U≥200 В, при токе разряда I≥20 мА, при общей длине струи капель lск≥2 мм, диаметре капель dк≥2 мм, при расходе капель электролита Gк≥1 г/с, при использовании технической воды или растворов солей, щелочей и кислот в технической воде, где U напряжение между электродами, I - ток разряда, dк - диаметр капли, lск - длина струи из капель, Gк - расход струи из капель.

На фиг.1 показан чертеж устройства для получения электрического разряда.

На фиг.2 изображена фотография развития электрического разряда: 06.04.2011 13:36:53 4032 555,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.3 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 4728 651,3 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.4 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 4733 652,0 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.5 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 4816 663,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.6 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5011 690,3 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.7 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5062 697,3 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.8 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5112 704,2 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.9 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5274 726,5 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.10 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5475 754,2 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.11 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5493 756,7 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.12 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5506 758,5 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.13 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5520 760,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.14 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5528 761,5 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.15 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5556 765,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.16 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5573 767,7 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.17 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5598 771,2 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.18 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5614 773,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

На фиг.19 изображена фотография развития электрического разряда 06.04.2011 13:36:53 5636 776,4 [ms] 240×224, 7259 Hz, 114µs, *4, HiSpec #00173, V1.05.10

Устройство для получения электрического разряда (Фиг.1) содержит цилиндрическую трубку 1 для формирования последовательных капель и подвода положительного потенциала, металлический катод 2 - струю из последовательных капель 3, подставку под твердый катод 4, электролитическую ванну для сбора жидкости 5.

На фиг.2-19 фотографии получены с помощью скоростной цифровой видеокамеры Fastec HiSpec. Скорость съемки составляла 7529 кадров в секунду. Весь процесс развития разряда наблюдался в течение 776,4 [ms].

Рассмотрим осуществление способа получения электрического разряда. Способ получения электрического разряда включает зажигание электрического разряда между струей электролита 3 и металлическим электродом 2, в качестве струи - электролита 3 используют электролит, состоящий из последовательных капель 3 и зажигают разряд между непрерывным капельным анодом 3 и твердым катодом 2, полученный путем подачи напряжения между электродами, равного 200 В≤U, при токе разряда I≥20 мА, при общей длине струи капель lск≥2 мм, диаметре капель dк≥1 мм, при расходе капель электролита Gк≥1 г/с, а в качестве электролита используют техническую воду или раствор солей, щелочей и кислот в технической воде, где U напряжение между электродами, I - ток разряда, dк - диаметр капли, lск - длина струи из капель, Gк - расход струй из капель.

На фиг.2-19 показано развитие электрического разряда между непрерывным капельным анодом 3 и твердым катодом 2 вблизи и вне поверхности твердого катода. Как видно из фиг.2 в капельной струе 3 наблюдаются микроразряды, а на фиг.3 зажигается электрический разряд. Этот разряд гаснет, а вместо него наблюдаются светящиеся микроточки (фиг.3 и фиг.4), которые разлетаются в разные стороны. Через 26,6 [ms] опять зажигается разряд с множеством разлетающихся и светящихся микроточек (фиг.5). На фиг.6 объем электрического разряда почти в два раза увеличивается по сравнению с фиг.5. С дальнейшим течением времени (фиг.7) объем электрического разряда увеличивается еще больше. На фиг.8 -11 объемный электрический разряд начинает перемещаться в правую сторону из-за естественной конвекции воздуха, а внизу наблюдается распространение светящихся поперечных волн электролита на поверхности металлического катода. Как видно из фиг.12, электрический разряд по объему уменьшается и начинает отделяться от поверхности металлического катода и межэлектродного промежутка. Однако с левого конца происходит электрический разряд между отлетающим объемом плазмы и металлическим катодом 2 (фиг.12 и фиг.13). При Δt=765,4 [ms] электрический разряд горит вне межэлектродного промежутка и быстро начинает удаляться (фиг.14, фиг.15, фиг.16, фиг.17). При 766 [ms] свечение разряда существенно убывает и разряд постепенно гаснет (фиг.18).

Указанные выше условия выбраны именно такими, т.к. только при таких условиях обеспечивается получение заявленного электрического разряда.

Таким образом, в предлагаемом способе получения электрического разряда, решаемая техническая задача получения электрического разряда в большом объеме вблизи и вне межэлектродного промежутка - 2000 мм3 и более по сравнению с прототипом достигается за счет зажигания разряда между непрерывным капельным анодом и металлическим катодом, а в качестве электролита используют техническую воду или раствор солей, щелочей и кислот в технической воде. В прототипе горение разряда возможно только в точке соприкосновения металлического электрода с разрядом и может составлять по объему 60 мм3, а в предлагаемом способе электрический разряд горит вблизи и вне межэлектродного промежутка и по объему превышает почти в 35 раз.

Способ получения электрического разряда, включающий зажигание электрического разряда между струей электролита и металлическим электродом, отличающийся тем, что в качестве струи электролита используют электролит, состоящий из последовательных непрерывных капель, являющийся анодом, а металлический электрод является катодом, полученный путем подачи напряжения между электродами, равного U≥200 В, при токе разряда I≥20 мА, при общей длине струи капель lск≥2 мм, диаметре капель dк≥2 мм, при расходе капель электролита Gк≥1 г/с, при использовании технической воды или растворов солей, щелочей и кислот в технической воде,
где U - напряжение между электродами;
I - ток разряда;
dк - диаметр капли;
lск - длина струи из капель;
Gк - расход струи из капель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано для получения многоканального разряда в большем объеме. .
Наверх