За счет влияния частиц


Ускоряя частицы, плазма передает им часть своего количества движения. Исходя из условий сохранения количества движения и пренебрегая потерями на трение между газом и частицами, а также потерей давления в сопле, можно записать:

(5)

где m1 - масса частиц;

mп - масса газа плазмы, работающего на 1 части.

Из поставленных ранее условий m1 = const и mп = const , имеем:

(6)

выразим массу через вес частиц, т.е. m1 /mn = G1 /Gn c учетом (2) перепишем (6):

(7)

здесь V1 - скорость частиц.

Подставляя в формулу (7) значение V1 из (4) после интегрирования при средних и постоянных γпиСх и преобразований получают:

(8)

где C – const ; при х = 0 (в начале движения) C = ln Vn ,

после преобразований получают соотношение:

(9)

где V1 = Vn - скорость газа в точке ввода порошка в сопло.

Уравнение (9) позволяет определить снижение скорости газа в сопле плазмотрона за счет присутствия частиц в потоке. На рис. 6 показано снижение скорости частиц в потоке при увеличении диаметра частиц.

Несмотря на ряд допущений, расчет дает хорошее совпадение с опытными данными.

 

Рис. 6 – Влияние размеров частиц на скорость

плазменного потока

Распределение скорости частиц в пятне распыла

Рис. 7 –Характер распределения скорости частиц различного диаметра в пятне напыления:

1 – d1 - 100…150 мкм; 2 - d1 - 150…200 мкм;

3 - d1 - 300…350 мкм;

 

Скорость неравномерна по сечению. Большая разница для мелких частиц. Зависит от температуры, газа, вязкости, скорости потоков и др.

Полученные закономерности характерны и для газопламенного напыления.

Высокие скорости частиц получают в гелиевой и аргоновой плазме – за счет более высокой температуры при одинаковой энтальпии ( Ne ~ 5000 0C; Ar ~ 13000 0C; He ~ 17000 0C) интенсивное расширение газов, повышенные скорости истечения – могут достигнуть частицы Co + W (V1 = 305 м/сек).

Важный показатель: эффективный КПД ряда процессов.

Нагрев газа ηпл ,%

Ar 10…70

Н2 30…80

Нагрев проволоки при распылении:

- плазменной струей 2…5

- плазменной дугой 10

Нагрев порошка

- подача на срез сопла 2

- в столбе дуги и струе 20

 



Дата добавления: 2017-02-13; просмотров: 1067;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.