ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергетический баланс дуги из "Электрическая дуга отключения " — мощность, отводимая через конвекцию. [c.142] Здесь следует коснуться некоторых новых взглядов на составляющие энергетического баланса дуги. Так, в работе [Л. 4-3] указывается, что при очень больших токах — порядка 10—20 ка — важную роль в энергетическом балансе дуги начинает играть большой объем испаряемого из электродов материала. Возникают струи паров электродов, выходящие из электродов и смешивающиеся с плазмой дуги. Энергия, необходимая для нагревания этих струй до температуры плазмы и их ионизации, составляет значительную долю от полной энергии дуги. При токе 10 ка за 1 полупериод тока частоты 60 гц из анода и катода дуги испаряется 0,75 г меди. Энергия, необходимая для нагревания 0,75 г меди от 3000 до 20 000° (температура на оси дуги), учитывая возбуждение и ионизацию атомов меди, составит 8550 дж. В дуге длиной 5,1 см при токе 10 ка выделяющаяся за полупериод энергия равна приблизительно 10 ООО дж. Таким образом, до 85% энергии дуги Должно быть израсходовано на нагревание и ионизацию паров меди. [c.142] По поводу этого расчета авторов следует указать, что далеко не весь объем испаренной меди будет доведен до температуры 20 000°. В расчет правильнее ввести среднюю температуру дуги, которая будет значительно ниже 20 000°. [c.142] Авторы указывают на то, что полный объем плазмы при длине дуги 5,1 см составляет около 98 с.м . Вес плазмы при средней температуре ее в 10 000° равен 0,008 г следовательно, он почти в 1000 раз меньше веса испаренной меди (0,75 г). Испаренный материал электродов выбрасывается в плазму дуги с большой скоростью и приводит ее в турбулентное состояние. Такое же турбулентное состояние создается на границе ствола дуги и окружающей атмосферы. По существу здесь получается продольное обдувание дуги, правда, не холодным воздухом, а горячими парами электродов. Все же они имеют температуру, значительно более низкую, чем температура дуги. Это приводит к усиленному теплоотводу от дуги. [c.142] Попутно заметим, что в дуге с большим током плазма состоит почти полностью из паров электродов следовательно, потенциал ионизации ее низок. [c.142] Вопрос о роли излучения мы уже рассмотрели в 5-1. В большинстве случаев при не очень больших токах (порядка сотен ампер) и не очень коротких дугах им можно пренебречь. При очень больших токах потеря на излучение значительно возрастает из-за интенсивного излучения паров электродов. А количество их, как мы только что видели, может быть очень велико. [c.143] Выше мы уже указывали, что излучение может играть доминирующую роль в случае короткой мощной дуги типа сварочной. В этом случае в состав энергетического баланса дуги войдут в основном составляющие Р и в некоторых случаях Р/. [c.143] Перейдем к вопросу о роли теплопроводности в энергетическом балансе дуги. В гл. 4 мы видели, что в случае стаби.лизи-рованной дуги, горящей в трубе, теплопроводность играет основную роль в теплоотводе от дуги. Однако этот случай, очень интересный теоретически, имеет ограниченное практическое значение. Принято считать, что в дуге, свободно горящей на открытом воздухе, теплопроводность не играет заметной роли и весь теплоотвод осуществляется через конвекцию. Эта точка зрения в последнее время подверглась некоторой критике. [c.143] То обстоятельство, что в пределах ствола дуги теплоотвод через конвекцию очень мал, приводит к заключению, что в стволе дуги теплоотвод осуществляется через теплопроводность. При теоретическом исследовании процессов в стволе дуги необходимо, очевидно, рассматривать теплопроводность, как основной фактор, определяющий передачу тепла из внутренних слоев дуги к ее периферии. Однако при составлении энергетического баланса дуги мы должны считать, что, в конечном счете, отдача тепла дуги в окружающее пространство осуществляется через конвекцию. [c.144] Вернуться к основной статье