Исследование зависимости электрической мощности высоковольтного плазменного термоэмиссионного диода от теплофизических параметров итипа рабочего тела
Авторы: Анциферов Д.А., Онуфриев В.В., Онуфриева Е.В.
Опубликовано в выпуске: #9(129)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-9-2210
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Разработка высокотемпературных систем преобразования тока на основе приборов плазменной электроэнергетики, таких, например, как сеточные ключевые элементы и высоковольтные плазменные термоэмиссионные диоды (ВПТД) является актуальной в связи с разработкой мощных ядерных энергодвигательных установок космических аппаратов. Представлены результаты исследований зависимости удельной электрической мощности ВПТД от теплофизических параметров наполнителя межэлектродного зазора — его температуры и давления. Показана зависимость мощности ВПТД от материалов, применяемых для изготовления электродов. Приведены зависимости удельной электрической мощности ВПТД как функции температуры (анода и эмиттера) и давления паров цезия и бинарной смеси. Показана целесообразность применения бинарного наполнения ВПТД с вольфрамовым эмиттером для увеличения его удельной электрической мощности.
Литература
[1] Андреев П.В., Жаботинский Е.Е., Никонов А.М. Использование термоэмиссионных ЯЭУ в составе космических энергодвигательных комплексов. Атомная энергия, 1992, т. 75, № 4, с. 249–254.
[2] Грязнов Г.М. Космическая атомная энергетика и новые технологии (Записки директора). Москва, Изд-во ЦНИИатоминформ, 2007, 135 с.
[3] Кузнецов В.И., Бабанин В.И., Пащина А.С. Экспериментальные исследования бессеточного сильноточного модулятора на основе термоэмиссионного диода для космических систем преобразования тока. Космическая техника и технологии, 2017, № 1 (16), с. 103–113.
[4] Кайбышев В.З. Термоэмиссии в космических ядерных энергоустановках. Энергия: Экономика, Техника, Экология, 2018, № 4, с. 13–21.
[5] Онуфриева Е.В., Алиев И.Н., Онуфриев В.В., Синявский В.В. Энергетические характеристики высокотемпературных плазменных вентилей систем преобразования тока космических энергодвигательных установок. Известия Российской Академии наук. Энергетика, 2016, № 3, с. 127–140.
[6] Рябиков С.В. Технология термоэмиссионных преобразователей. Москва, Атомиздат, 1974, 232 с.
[7] Ушаков Б.А., Никитин В.Д., Емельянов И.Я. Основы термоэмиссионного преобразования энергии. Москва, Атомиздат, 1974, 286 с.
[8] Протасов Ю.С., Чувашев С.Н. Физическая электроника газоразрядных устройств. Эмиссионная электроника. Москва, Высшая школа, 1992, 463 с.
[9] Онуфриева Е.В., Онуфриев В.В., Ивашкин А.Б. Физические основы построения высокотемпературных систем преобразования тока космических энергодвигательных установок. Москва, МГТУ, 2021, 168 с.
[10] Варгафтик Н.Б., Керженцев В.В. Экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности паров цезия. Академия наук СССР. Теплофизика высоких температур, 1972, № 10, с. 59–65.
[11] Кикоин И.К. Таблицы Физических Величин. Москва, Атомиздат, 1976, 1008 с.
[12] Devis R.H., Mason E.A., Munn R.J. High-temperature transport properties of alkali metal vapors. Physics of Fluids, 1965, vol. 8, pp. 444–452.
[13] Фоменко В.С. Эмиссионные Свойства Материалов. Киев, Наукова Думка, 1981, 339с.
[14] Онуфриев В.В., Лошкарев А.И. Зажигание обратного дугового разряда в цезиевом термоэмиссионном диоде. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2005, № 8, с. 72–74.