Энергетический баланс дуги

ГЛАВА ПЯТАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ДУГИ 5-1. Тепловые параметры газа в стволе дуги [c.127]

При построении математической теории дуги приходится пользоваться уравнением энергетического баланса дуги. Выше мы пользовались этим уравнением в том или ином упрощенном виде. Сейчас мы остановимся подробнее на составляющих этого баланса. При этом следует помнить, что в стволе дуги и в окружающем дугу пространстве характер тепловых процессов неодинаков. В то время как выделение энергии идет только в стволе дуги, отдача ее окружающей среде идет как в стволе дуги, так и за его пределами. Другими словами, тепловой поток идет как в стволе дуги, так и вне его. [c.127]

Энергетический баланс дуги [c.141]

Мы нашли отдельные составляющие теплоотвода от дуги и можем составить энергетический баланс дуги. Он может быть представлен равенством [c.141]

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]

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]

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]

Пусть градиент в стволе дуги равен Е, а ток дуги составляет /. Произведение Е1 представляет собой мощность, выделяющуюся в единице длины дуги. При установившемся режиме дуги эта мощность должна отводиться от ствола дуги в окружающее пространство через теплопроводность, конвекцию и излучение. Обозначим отводимую от единицы длины дуги мощность через Рц. При установившемся режиме должен существовать энергетический баланс дуги, который выражается равенством [c.147]

Подводимая к сварочной дуге электрическая энергия частично расходуется на протекающие в дуге процессы, частично передается окружающей среде путем конвективной и радиационной теплоотдачи и светового излучения. Поскольку доля нетепловых видов энергии в энергетическом балансе дуги сравнительно невелика, дугу по праву считают преобразователем электрической энергии в тепловую. Тепловую мощность дуги можно считать пропорциональной тепловому эквиваленту электрической энергии [c.35]

К. В. Васильевым предложено уравнение для расчетной оценки скорости плазменной резки, основанное на учете составляющих энергетического баланса и на допущении, что жидкий металл, находящийся при температуре плавления, сдувается потоком плазмы с кромок разрезаемого металла. В таком случае скорость резки V металла толщиной 5 и плотностью у при образовании полости реза шириной /г, при тепловом воздействии дуги напряжением и и силе тока / определяется выражением [c.120]

Напомним еще раз, что электрическая дуга является процессом не только электрическим, но и тепловым. Поэтому наряду с рассмотрением баланса ионов в дуге необходимо рассмотреть и тепловой или энергетический баланс в дуге. Его мы рассмотрим в следующей главе. [c.104]

Автор проверяет свою теорию опытными данными, полученными на стабилизированной дуге, горевшей в трубе. Так как выше было принято допущение о том, что температура в сечении трубы постоянна, то уравнение энергетического баланса получает следующий вид [c.121]

Примером подобного устройства являются порошковые предохранители. Качественный анализ их действия можно произвести следующим образом. Напишем для дуги в таком предохранителе уравнение энергетического баланса [c.191]

Плазменный поток на срезе сопла плазмотрона имеет ламинарный, турбулентный или смешанный характер в зависимости от числа Рейнольдса. В работах [33, 78] определены границы областей существования ламинарных и турбулентных режимов течения на срезе сопла дугового плазмотрона в зависимости от числа Рейнольдса, определяемого через расход газа G, диаметр сопла и коэффициент вязкости, соответствующий средней температуре потока, вычисляемой из энергетического баланса плазмотрона. По данным [33], при Re < ИОн-250 плазменный поток на срезе сопла ламинарный, при Re > 300- 800 — турбулентный, а в промежуточной области чисел Re режим течения переходной. В работе [78] ламинарным поток считается при Re < 630, а турбулентным — при Re > 850. В промежуточной области, как и ранее, течение является переходным. Помимо этого, на ламинарность и турбулентность течения существенно влияет режим горения электрической дуги или иного разряда. Так, в дуговых плазмотронах при малой длине дуги (/д =< 0,5 см) в дуговом канале [c.147]

Давление энергетического потока — луча или дуги — на сварочную ванну безусловно также оказывает весьма большое влияние на формирование соединения. Однако в энергетическом балансе влияние энергии сил давления невелико. [c.27]

К. В. Васильев [30] предложил уравнение для расчетной оценки плазменно-дуговой резки, основанное на учете составляющих энергетического баланса и допущении о сдувании потоком плазмы с кромок металла в жидком состоянии при температуре плавления. Скорость резки и металла толщиной б и плотностью у с образованием полости реза шириной Ь в результате теплового воздействия дуги напряжением 11 и при силе тока / определяется выражением [c.103]

Однако не всегда совпадение получается столь хорошим. Проверка минимум-принципа была произведена в работе [Л. 4-10]. Авторы представляют решение задачи в несколько ином виде, чем в предыдущей работе Штеенбека. Они выражают энергетический баланс дуги равенством [c.122]

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]

Хорошее совпадение значений Г,, полученных в дугах, горящих при различных условиях, говорят о том, что интенсивность охлаждения слабо влияет на энергетический баланс электронов. Очевидно, основным механизмом охлаждеипя электринов является передача энергии тяжелой компоненте плазмы (атомам и ионам). [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...