Ю.М. Гришин, Н.П. Козлов, А.С. Скрябин
4
граммного комплекса «Терра» [6]. Транспортные свойства данной
смеси определяли на основании известных экспериментальных дан-
ных [7].
В соответствии с полученными результатами расчетов плазмен-
ный поток в канале плазмотрона (диаметр — 2,7 мм, протяжен-
ность — 10 мм) движется с ускорением при повышении температуры
плазмы, достигая при максимальной электрической мощности около
3 кВт и полном расходе плазмообразующего газа до 0,08 г/с значений
температур
≈
13 000 K и скоростей порядка 200 м/с на выходе из соп-
ла плазмотрона.
На начальном участке канала ГХР имеют место типичные для
участков стабилизации процессы перестройки пространственных
распределений полей температуры и скоростей потока. Участки гид-
родинамической и тепловой стабилизации заканчиваются при дости-
жении среднемассовой температуры потока значений около 6 500 K
(среднемассовая скорость потока примерно 3 м/с) и их протяжен-
ность составляет 80…100 мм (от четырех до пяти калибров). Далее
вниз по течению имеет место установившееся ламинарное течение
охлаждающегося газового потока вплоть до входа (на расстоянии
140 мм от плоскости сопла плазмотрона) в переходной конфузор, со-
единяющий ГХР с реактором-конденсатором. Характерное значение
среднемассовой скорости потока при выходе из ГХР составляет око-
ло 1 м/с.
На входе в реактор-конденсатор с большим поперечным сечени-
ем канала наблюдается снижение температуры и скорости потока до
значений соответственно 2 000 K и 0,5 м/с. Далее вниз по течению
(в условиях частичной адиабатической изоляции канала) отмечаются
охлаждение потока до температур 400…500 K и соответствующее
снижение скорости до значений порядка 0,1 м/с в сечении, где про-
исходит вывод газовой смеси из канала реактора-конденсатора.
Расчет процессов нагрева и испарения кварцевых частиц в
плазменном потоке инертного газа.
Изучение эффективности испа-
рения частиц в первой высокотемпературной зоне выполнено для
случая, когда поток аргоноводородной плазмы генерируется элек-
тродуговым плазмотроном [1].
При анализе предполагалось, что твердые частицы кварца, вво-
димые непосредственно в дугу разряда, имеют сферическую форму с
начальным диаметром
d
ч0
= 0,1…100 мкм. При расчете движения ча-
стиц SiO
2
со скоростью
U
ч
в газоплазменном потоке со скоростью
U
учитывались сила аэродинамического сопротивления
F
а.с
:
а.с
ч
ч
3πμ (
),
d
=
−
F
U U
