Наши возможности




Электрическая дуга в поперечном силовом поле как источник тепла для новых технологий

Технологии, основанные на использовании известных электрических дуг, достигли «технологического потолка», достигли критической «точки насыщения» и, в известной степени, себя исчерпали. Поэтому появление новых технологий с использованием электрической дуги может быть связано только лишь с появлением качественно новых дуг, отличающихся новым, более высоким уровнем регулируемых энергетических, а, следовательно, и технологических характеристик.

В этой связи научный и практический интерес представляет предложенная нами и уже получившая практическое применение электрическая дуга в поперечном силовом поле в условиях динамического воздействия, например,  в поперечном потоке среды-диэлектрика, отличающаяся тем, что ее получают при динамическом давлении потока более 5…10 кПа, т. е. при давлениях, которые ранее не были реализованы ни наукой, ни практикой. Такая дуга позволяет получить качественно новый уровень энергетических характеристик, легко регулируемых в самых широких пределах и значительно превышающих известные, что позволяет рассматривать ее как качественно новый источник тепла для целей науки и новых технологий.

©В.И. Носуленко, Патент: "Способ получения плазменной дуги".Не подлежит опубликованию в открытой печати.
>>Читать полностью здесь<<

При этом принимаем во внимание:

  1. Установлена неизвестная ранее закономерность взаимодействия электрического поля, материальной формой проявления которого является электрическая дуга, характеризуемая силой тока I, и силового поля, материальной формой проявления которого является, например, поток среды-диэлектрика, характеризуемый динамическим давлением Рd, состоящая в том, что такое взаимодействие сопровождается явлением саморегулирования энергетических характеристик плазмы в столбе дуги, собственно, температуры Т, концентрации элементарных частиц n, давления p, а также магнитной индукции собственного магнитного поля дуги B, которые описываются в функции векторного произведения силы тока дуги I на динамическое давление поперечного   к столбу дуги силового поля, например,  потока среды-диэлектрика Рd, т.е. formula, и  одновременно возрастают при увеличении последнего.
  2. Изложенная закономерность означает, что при протекании электрической дуги в поперечном потоке среды-диэлектрика энергетические характеристики плазмы в столбе дуги (температура, концентрация элементарных частиц, давление) регулируются в самых широких пределах в функции динамического давления потока, а собственное магнитное поле дуги сжимает и удерживает в столбе дуги полученную плазму заданных, регулируемых энергетических характеристик, начиная от значений характерных для обычных сварочных дуг  и кончая плазмой, энергетические характеристики которой ограничиваются лишь возможностями применяемой техники (рабочим напряжением источника питания дуги и динамическим давлением потока среды-диэлектрика). Таким образом электрическая дуга в условиях такого процесса является, что важно, не только высокоэффективным источником тепловой энергии (это столб дуги, характеризуемый давлением плазмы p, концентрацией элементарных частиц n и температурой Т), но и высокоэффективным источником  магнитной энергии (собственное магнитное поле дуги, характеризуемое магнитной индукцией В), которые регулируются в самом широком диапазоне режимов, а их значения ограничиваются лишь возможностями применяемой техники.То-есть, как говорят в этом случае, "найдена ручка", позволяющая легко и плавно управлять этим эффектом. Это позволяет использовать такую высокотемпературную дугу в разнообразных областях науки и новых технологий. Так например, в условиях горения такой дуги наблюдаются, что примечательно, процессы синтеза химических элементов таблицы Менделеева непосредственно в столбе дуги и процессы расщепления химических элементов в зоне действия магнитного поля такой дуги. В первом случае преобразование элементов таблицы Менделеева  идет в одну сторону - слева направо. Во втором случае, наоборот, справа налево, то-есть, из веществ с большим порядковым номером можно получить те, у которых порядковый номер меньше, что позволяет, например, получать углеводороды из воды и воздуха. При этом за счет изменения условий и режимов горения дуги предоставляется возможными управлять этими процессами, реализуя необходимые или приемлемые формы таких преобразований. Имеется также достаточно оснований утверждать, что в столбе такой дуги можно получить и удерживать высокотемпературную плазму для управляемого термоядерного синтеза.
  3. При протекании электрической дуги в поперечном потоке среды-диэлектрика энергетические характеристики катодного и анодного источников тепла на электродах регулируются в функции динамического давления потока в самом широком диапазоне режимов, начиная от значений, характерных для обычных дуг, типа сварочных, достаточных для плавления металла, и кончая значениями, достаточными для тонкого размерного испарения любых токопроводящих материалов. Это позволяет реализовать самые разнообразные новые высокоэффективные технологии, в частности, размерную обработку металлов, различные способы  поверхностного упрочнения металлов, более эффективную  по сравнению с известной подводную резку металлов, плазменную резку металлов при отсутствии зоны термического влияния, получение металлических порошков, получение металлических суспензий, проведение химических реакций и др.
©Автор  –  В.И. Носуленко,  д.т.н., профессор Кировоградского национального технического университета
Designed by : Shelepko
Проверить тИЦ и PR