Установка для электродугового подогрева толкающего газа в ударной трубе Советский патент 1979 года по МПК H05B7/18 H05H1/26 G01M9/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПОДОГРЕВА ТОЛКАЮЩЕГО ГАЗА В УДАРНОЙ ТРУБЕ 3 Для достижения этой цели электроды выполнены из немагнитного материа ла, например меди, токоподводы элект родов расположены со стороны диафра мы, а вдоль оси камеры электроизолировано от внутреннего электрода уста новлен токопроводящий стержень, подсоединенный к дополнительному источнику питания. Осесимметричное круговое магнитное поле токопроводящего стержня, взаимодействуя с током дуги создает силу, вызывающую поступательное движение дуги, причем эта сила регулируется в широких пределах величиной тока в стержне, что позволяет независимо от тока дуги и давления газа в камере получать нужную поступательную скорость дуги Цилиндрический внешний электрод вместо спирального позволяет менять частоту вращения дуги при заданной скорости поступательного движения дуги. Оптимальной для эффективного нагрева газа является скорость дуги, равная скорости волны разрежения, так как после раскрывания диафрагмы газ начинает истекать из отсека высокого давления, причем, в движение последовательно приходят все новые участки газа. Поверхность, разделяюща истекающий газ и еще невозмущенный газ является волной разрежения, кото рая движется к торцу отсека высокого давления. Работающим в данный момент газом является газ, движущийся из области волны разрежения. ПОЭТОМУ нагрев газа только в области волны разрежения вследствие резкого уменьшения потерь тепла из-за уменьшения времени теплопередачи (нагретый газ тут же вступает в работу происходит до значительно больших температур в сравнении со случаем нагрева всего объема газа, когда неработающий газ до которого не дошла волна разрежения, отдает тепло стенке камеры. : Источник питания дугового разряд подключен к электродам вблизи диафрагмы, поскольку в этом случае сила взаимодействия тока дуги с магнитны полегл контура тока дуги складываетс с силой взаимодействия дуги с магни ным полем токопроводящего стержня, увеличивая скорость поступательного движения дуги, что имеет принципиал HOjp значение при высоких давлениях толкающего газа. для исключения влияния внешнего электрода и центрального электрода на распределение магнитных полей со леноида и токопроводящего стержня внутри камеры, оба электрода выполнены из немагнитного материала. Ка фиг. 1 схематично изображена установка для электродугового подог ревателя толкающего газа; на фиг. 2 разрез А-А фиг, 1. 8 Внутри камеры 1 установлен медный цилиндр 2, являющийся внешним элект-родом. Между стенкой камеры 1 и внешним электродом 2 по всей длине камеры расположен соленоид 3, электрически изолированный от них диэлектриком 4. Внутри медного полого внутреннего электрода 5 и в изоляторе 6 проходит токопроводящий стержень 7, соединенный с источником тока 8. Электроды 2 и 5 соединены с источником питания дугового разряда 9 со стороны диафрагмы 10. Начало разряда возникает в месте расположения запального электрода 11. Соленоид 3 соединен с источником питания 12. Устройство работает следующим образом. В камере, заполненной толкающим газом под нужным давлением, между электродами 2 и 5 зажигается с помощью запального электрода 11 вращающийся в магнитном поле соленоида 3 дуговой разряд..Под действием возросшего давления раскрывается диафрагма 10 и от синхроимпульса, которым может cJryжить, например, контактный датчик, наклеенный на диафрагму 10, подключается источник 8 токопроводящего. стержня 7. Дуговой разряд вместе с волной разрежения под действием магнитных полей соленоида 3 и токопроводящего стержня 7 движется по спиральной траектории вдоль камеры от диафрагмы 10 к -противоположному торцу камеры, осуществляя эффективный нагрев толкающего газа и формируя ударную волну. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность нагрева толкающего газа и интенсивность ударной врлны по сравнению с известными устройствами, использующими разряд между торцами камеры высокого давления, за счет уменьшения теплоотдачи нагретого газа стенкам камеры. Кроме того, это устройство по сравнению с прототипом позволяет осуществлять эффективный нагрев газов при давлениях в несколько десятков и даже сотен атмосфер. Формула изобретения Установка для электродугового подогрева толкающего газа в ударной трубе, содержащая цилиндрическую камеру с торцовой диафрагмой , установленной со стороны выхода газа, расположенные вдоль оси камеры коаксиальные электроды, снабженные токоподводами для подсоединения источника питания дугового разряда, и охватывающий камеру соленоид, подключенный к самостоятельному источнику питания, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективное ги нагрева газа и интенсивности ударной ВОЛНЫ, электроды выполнены из немагнитного материала, например, меди, токоподводы электродов расположены со стороны диафрагмы, а вдоль оси камеры электроизолировано от внутреннего электрода установлен токопровэдящий стержень, подсоединенный к дополнительному источнику питания.

Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Петров Л.М. и др. Изучение возможности электродугового подогрева толкающего газа в ударной трубе, Ракетная техника и космонавтика ,1972, т. 10 №12.

2.Авторское свидетельство СССР № 144563, кл. Н 05 Н 1/04, 1961.

/1-

ipue.t