Джоулев нагрев

В канале МГД-генератора температура и энтальпия плазмы уменьшаются в результате совершения полезной работы по преодолению движущейся плазмой электромагнитных сил. Однако одновременно происходит джоулев нагрев плазмы при протекании через нее возникающего электрического тока. При этом часть теплоты уходит на нагрев конструкции, а оставшаяся часть увеличивает энтальпию (температуру) плазмы на выходе из канала. Несмотря на дальнейшее использование плазмы во втором контуре энергосиловой установки, джоулев нагрев, как и другие потери, приводит к снижению КПД установки. [c.291]

Количество теплоты, выделившейся в процессе расширения плазмы (джоулев нагрев и потери за счет теплообмена с окружающей средой), [c.292]

П.-э. может наблюдаться только в проводящих средах, где подвижные носители заряда (электроны и ионы в газоразрядной плазме, электроны и дырки — в полупроводниках) присутствуют в приблизительно одинаковом кол-ве. Если же и.меется только один тип носителей тока, то электрич. поле пространственного заряда эффективно препятствует сжатию тока к оси. Прохождение больших токов (10 — 10 А) через газ сопровождается ионизацией и нагревом вещества и переходом его в состояние плазмы. Нагрев плазмы происходит при токовом тепловыделении на омич, сопротивлении плазменного канала (джоулев нагрев) и при адиабатич. сжатии пинча как целого (образуется высокотемпературная плазма). [c.587]

Ш. т. сопровождает пробой Полупроводников и диэлектриков. При очень больших плотностях тока в шнуре джоулев нагрев в нём приводит к разрушению материала. [c.467]

Чтобы завершить проведение аналогии между лазерным охлаждением и охлаждением Пельтье, необходимо рассмотреть ситуацию, когда направление тока (в оптическом случае это поток фотонов, а в электрическом — поток электронов) меняется с прямого на обратное. Джоулев нагрев не зависит от направления тока, а вот коэффициент Пельтье при изменении направления тока на обратный меняет свой знак [см. формулу (2.136)]. Чтобы удовлетворить этому обстоятельству, нужно наложить следующие условия [c.114]

Джоулев нагрев газа приводит к росту энтропии и уменьшению полного давления. В связи с этим получим уравнение для вычисления полного давления (давления торможения) ро. [c.54]

Джоулев нагрев газа сопровождается резким падением полного давления в сверхзвуковой части, в выходном сечении полное давление составляет 0,45 от давления на входе в сопло. Связанное с диссипацией уменьшение плотности газового потока приводит к сильному раскрытию контура второй стенки, а это в свою очередь приводит к интенсивному ускорению газа вблизи стенки и обусловливает сильную неоднородность полей параметров в поперечном сечении сопла. Так, например, неоднородность электропроводности в выходном сечении составляет 50%. Из сравнения распределений М=М(г) вдоль нижней стенки для одного и того же сопла на рис. 5.14, а в магнитном поле (кривая 1) и без него (кривая 5) видно, что в сверхзвуковой части сопла осуществляется интенсивное торможение газа. [c.211]

Предполагается, что энтропия в этой области изменяется лишь за счет того, что ее вносят или уносят электроны. Энтропия может также производиться внутри области в результате Столкновений. Однако можно показать, что производство энтропии при наличии внешнего электрического поля и градиента температуры есть эффект второго порядка (типичный пример — джоулев нагрев или потери РЯу>) и им можно пренебречь в линейной теории. [c.254]

Здесь е (t) = 0,5 L + 2 In (R /R (i)) (t) + 0,5 (,F (t) — текущее значение электромагнитной энергии, заключенной в емкости и индуктивности (в пересчете на единицу длины плазменного шнура), Q = — потери энергии на джоулев нагрев сопротив- [c.341]

Для того чтобы определить джоулев нагрев среды, в общем случае необходимо к приведенным выше уравнениям добавить известные уравнения электродинамики (уравнения Максвелла) [1]. Эти уравнения не будут здесь выписаны, так как в дальнейшем они не используются Qd = 0). [c.10]

Спектрометры недостающей массы ость электролиты и жидкие ме- м. г. Она тратится на работу во применяются при исследовании корот- внеш. цепи, на джоулев нагрев ра- [c.379]

Отклонения реального газа от закона Бойля таковы, что член [д pv) dp x в зависимости от условий может быть и положительным и отрицательным, как показано на фиг. 35, где в (/>0 —/ )-диаграмме изображены изотермы, типичные для всех газов (см. [71]). Пунктирная кривая на фиг. 35 изображает геометрическое место точек, в которых [9 (ри)/9р]х = 0 температура, соответствующая изотерме, направленной горизонтально при р = 0 (т. е. для которой при р = 0, [д (pv)/dp]T = 0), называется температурой Бойля в. Для данного вещества. Ясно, что для всех температур, превышающих температуру Бойля Те., выражение — [д (pv)/dp]x всегда отрицательно, что соответствует нагреванию в процессе джоуль-томсоновского расширения. Следовательно, при Т > Тв. конечный результат эффекта Джоуля— Томсона (охлаждение или нагрев) определяется соотношением величин двух правых членов уравнения (15.2) один член приводит к охлаждению вследствие отклонения от закона Джоуля, другой —к нагреву вследствие от- [c.48]

При контактной сварке нагрев деталей происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока в переходных контактах и свариваемых деталях. Количество выделяемого тепла определяется законом Ленца — Джоуля, который может быть выражен следующей формулой [c.198]

Контактный электронагрев осуществляется путем зажима заготовки в контакты электронагревательного устройства и пропускания через нее электрического тока большой силы, напряжением 6—15 в. Нагрев заготовки осуществляется за счет омического сопротивления самой заготовки. Количество выделенного тепла по закону Джоуля — Ленца равно Q = 0,24 PRt тл. [c.209]

Сущность индукционного нагрева (рис. 38) заключается в том, что если проводник тока (заготовку) 1 поместить внутри катушки (индуктора) 2, по виткам которой протекает переменный ток, то создаваемое катушкой переменное магнитное поле 3 будет проходить через заготовку, индуктируя в ней электродвижущую силу (э. д. с.). Под действием э. д. с. в заготовке потечет переменный ток, который вызовет нагрев заготовки в соответствии с законом Джоуля — [c.57]

Со времени классических опытов Джоуля по определению механического эквивалента тепла известно, что при быстром нагружении или мгновенной разгрузке упругого тела его темпера тура обратимым образом меняется на небольшую величину, Джоуль обнаружил, что упругий металлический стержень немного охлаждается, если приложить к нему растягивающую нагрузку, и нагревается, если его быстро разгрузить подобно этому, короткий металлический столбик слегка нагреется, если к нему мгновенно приложить сжимающие напряжения, и охладится, если его быстро разгрузить ). Однако при испытании вулканизированного каучука, когда к стержню, изготовленному из этого материала, подвешивался, а затем снимался груз, Джоуль наблюдал соответственно нагревание и охлаждение ). Кроме того, он нашел, что температура спиральной пружины из закаленной стали слегка уменьшается при нагружении в осевом направлении и обратимо увеличивается при быстрой раЗ грузке. Следовательно, касательные напряжения в предварительно закрученной упругой металлической проволоке вызывают охлаждение при дальнейшем быстром закручивании и нагрев при раскручивании ). [c.16]

Контактный нагрев. При контактном нагреве к концам заготовки подводится переменный ток большой силы напряжением 6—15 в. При этом нагрев заготовки происходит за счет тепла сопротивления, возникающего в ней при прохождении тока. Количество выделяемого тепла определяют по закону Джоуля — Ленца. [c.168]

Под действием этой ЭДС возникает ток г, вызывающий нагрев тела в соответствии с законом Джоуля—Ленца. [c.6]

Из формулы закона Ленца-Джоуля следует, что чем больше сила тока и более длительное гремя протекает по проводнику, тем больше выделится прн этом тепла. Часть этого тепла идет на нагрев проводника, вследствие чего проводник нагревается. На этом свойстве основано устройство электрических нагревателей и плавких предохранителей. [c.19]

Следует отметить, что решение замкнутой системы как магнитоупругости, так и магнитотермоупругости связано с большими математическими трудностями. Поэтому часто прибегают к упрощениям, решая отдельно задачи электродинамики, тепловую и механическую, причем поочередно учитывают влияние различных полей в уравнении теплопроводности учитывают джоулев нагрев, а уравнения движения чаще рассматривают в статическом и квазистатическом приблилсении. [c.257]

Существует неск. методов Н. п. В установках с магн. удержанием плазмы (токамаках, открытых ловушках, стеллараторах и др.) основными являются омический (джоулев) нагрев нагрев с помощью ВЧ эл.-магн. поля нагрев пучками атомов. В импульсных установках с магн. удержанием плазмы применяют также нагрев с помощью быстроыарастающего магн. поля, инжекции в плазму электронных и ионных пучков и лазерного излучения. [c.236]

Так как источники и стоки энергии связаны с разными компонентами плазмы, а скорости переноса процессов для электронов и ионов отличаются на порядки величины, то значения Т. к. ir. Т,. и Т,- могут сильно отличаться друг от друга. В частично ионизованной плазме обычно совпадает с темп-рой тяжёлых частиц (атомов и молекул), Исключение составляет случай, когда массы тяжелых частиц сильно различаются, В газовом разряде, напр., осн, источником энергии является джоулев нагрев электронов, затем энергия передаётся тяжёлым частицам и выносится на стенки и электроды. При низких давлениях, когда теп-лоперенос эффективен, Т, обычно превьциает темп-ру нейтральных частиц Тft на два порядка, С ростом давления значения Т, к, п. в разряде сближаются и в пределе устанавливается локальное термодинамич. равновесие, характеризующееся общей темп-рой. [c.64]

В системах замкнутого типа токамак, стелларатор) уход частиц на стенки тороидальной установки поперёк продольного магн. поля также затруднён и происходит за счёт замагниченной диффузии и перезарядки. Нагревание плазменного шнура в токамаке на нач. стадиях процесса осуществляется протекающим по нему кольцевым током. Однако по мере повышения темп-ры джоулев нагрев становится менее эффективным, т. к. сопротивление плазмы быстро падает с ростом темп-ры. Для нагревания плазмы св. 10 К при.меняются методы высокочастотного нагрева или ввод энергии в плазму с помощью быстрых нейтральных частиц (см. Нагрев плазмы). [c.232]

Наличие мощности Р в законе изменения Э. э. п. (2 ) означает, что эл.-магн. поле может обмениваться энергией с материальными телами, изменяя их внутреннюю (тепловую) и механич. энергии. Примерами передачи Э. э. п. материальным телам могут служить нагрев проводников при протекании электрич. тока (джоулев нагрев) и понде-ромоторное (механическое) воздействие эл.-магн. поля на помещённые в него диэлектрики, магнетики и проводники с током (см. Пондеромоторные силы). Обратный процесс (возбуждение эл.-магн. поля) имеет место, напр., в генераторах эл.-магн. поля (в частности, в динамо-машинах). [c.615]

Пульсациями электрических и магнитных величин, а также непосредственным влиянием магнитного поля на турбулентные пульсации пренебрегаем. Некоторое обоснование этого приближения, называемого газодинамическим, можно найти в работах В. П. Панченко [Л. 17]. По-видимому, это допущение будет оправдано, если джоулев нагрев и нондеромоторная сила (в слое на изоляторной стенке) малы по сравнению с тепловым потоков/ и трением на стенке. На малых расстояниях от электрода при низких температурах стенки это допущение нарушается, так как здесь существенными становятся диффузионные процессы, джоулев нагрев и другие эффекты. [c.179]

Наибольшее число производимых аналитических эффектов приходится на долю электрических воздействий. Здесь основными являются среди механических эффектов— электрострикция [е = /( )], изменение массы электродов и раствора в результате электролиза и электродиффузии, электрофорез, диэлектрофорез, диполофорез, элек-троосмотический [ / = / ( )] и электрокапиллярный [а = = /(1)1 эффекты среди тепловых эффектов — эффект Джоуля / (/) ], нагрев диэлектриков в переменном [c.32]

Отметим некоторые качественные закономерности течений проводящего газа в сопле. Из уравнения (3.73) очевидно, что с увеличением параметра взаимодействия происходит экспоненциальное уменьшение полного давления, связанное с джоулевой диссипацией энергии. Джоулев нагрев приводит также к увеличению температуры газа, уменьшению плотности и скорости по сравнению со случаем отсутствия взаимодействия проводящего газа и магнитного поля, если статическое давление газа сохранять неизменным. Таким образом, наложение магнитного поля тормозит газ и приводит к потерям давления. Эти эффекты, очевидно, возрастают с увеличением параметра Л, в частности сверхзвуковой поток при налол<ении сильного магнитного поля может перейти в дозвуковой [c.208]

Электромагнитная сила, входящая в уравпепие движения, и джоулев нагрев в уравнении эпергии вычисляются в магпит-noir части и во внутренних итерациях в группах I и III пе участвуют. Точно так же скорость, плотпость и электропроводность (зависящая от температуры и плотности), фигурирующие в уравнениях плектромагпптного поля, во внутренних итерациях в части II считаются неизменными. [c.331]

С межмолекулярпым взаимодействием связано также изменение темп-ры реального Г. при протекании его с малой пост, скоростью через пористую перегородку (дросселировании, см, Джоуля — Томсона эффект). При этом в зависимости от условий может происходить охлаждение Г. и его нагрев при т. н. темп-ре инвО])сии темп-ра сохраняется, [c.378]

Контактную сварку по форме свариваемого соединения, определяющего тип сварочной машины, разделяют (рис. 201) на стыковую а, точечную б и роликовую в. Нагрев металла при всех видах контактной сварки происходит за счет выделения тепла при прохождении электрического тока по свариваемьш деталям, количество которого определяется известным законом Джоуля—Ленца [c.480]

Контактный нагрев. К концам заготовки через медные контакты — зажимы подводится переменный ток большой силы (десятки тысяч ампер), напряжением от 1 до 12 в. Нагрев заготовки происходит за счет ее сопротивления прохождению тока. Количество выделенного при этод1 тепла очень велико и, согласно закону Джоуля — Ленца, равно Q = 0,24 РШ кал — = РШ Дж. [c.165]

Контактная сварка. При контактной сварке нагрев металла до нластическога состояния или до оплавления происходит за счет выделения тепла при прохождении тока через металл (закон Джоуля — Ленца). [c.254]

Особенностью контактной сварки является быстрый нагрев зоны сварки за сотые доли секунды в связи с применением токов большой величины (иногда более 100,(100 й) при сварочном напряжении 0,3—10 в. Количество тепла, выделяющегося в месте контакта свариваемых деталей, определяется по закону Джоуля — Ленца [c.282]

Анализ энергетического баланса процесса показывает, что часть выделяемой полем энергии тратится на нагрев заготовки согласно закону Джоуля—Ленца. Таким образом, лучше в го обрабатываются материалн с малым электросопротивлением медь, алюминий и др. [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...