bunda, nc - nurlanish zichligi, X- plazma nuri to‘lqin uzunligi.Bundan, Я = 1 mkm da nurlanish kritik zichlikka yetganda nc= 1027 m” 'nur modda yuzasigi kiradi va qizdirish qayta nurlanish orqali sodir bo‘ladi (12.5-rasm). Uning sovishi nurlanishni yutish bilan muvozanatlanadi, kritik zichlik harakatini keltirib chiqaradi, plazma o‘z-o‘zini boshqaradigan jarayonga kiradi. Bunday tartibda normal atmosfera bosimida zarralar harakatining tezligi 1 0 4 m/s gacha o‘sishi kuzatiladi. Plazmatronning chiqish qismida (12.5-rasm) issiq gazlaming tezligi:
bunda, GH2-reaktorning chiqish qismidagi issiq gazlarning sarfi (m3/sek);
Sb-oqimning chegara qatlamidagi issiq gaz chiqayotgan kesim yuzasi (m2).
Gaz va suyuqlikning muhitda harakatlanish vaqtida xuddi o‘sha fizikaviy xossalarga ega bo‘lgan holda tez oqishi (struynoe) sodir bo‘ladi, qaysiki tangensial uzilish yuzalari borligi bilan tavsiflanadi. Tangensial uzilish chegarasini o‘z ichiga oluvchi oqim yo‘nalishi chegaraviy qalinlikka ega bo‘ladi va oqim chegara qatlami deb ataladi. Oqim teshik (soplo) dan chiqqandan keyin uzunligi bo‘yicha uch qismga bo‘linadi: I - plazma oqimida laminar yo‘nalish yadrosi borligini xarakterlovchi, bosh!ang‘ich qism, II - laminar oqim turbulent oqimga aylanadigan, o‘tuvchi qism; III - turbulent oqimning
shaldlanishi yuz beradigan, asosiy qism. Tanlangan nazariy model oqim parametrlarini birinchi yaqinlashishdayoq aniqlash imkonini berdi. Hisoblashlar bo‘yicha matematik model tanlandi. Tanlangan modelning chegara qatlami oqimi qalinligi harakatlar miqdorining saqlanish qonunidan foydalanib topiladi:
bunda, p- muhit zichligi; U0 - soplo chiqish o‘qi qismidagi tezligi; b0 - boshlang‘ich qism oxiridagi chegar qatlam oqimining yarim qalinligi; Ux - chegara qatlam oqimining qalinligi bo‘yicha tezligi; bH -chegara qatlam oqimining yarim qalinligi; Y -chegara qatlam oqimi qalinligi. (4) ni approksimatsiyalash orqali baholashni chegara qatlam ifodasidan topish mumkin:
bunda, co-chegara qatlam qalinligining yarim qalinligiga munosabati. Boshlang‘ich qismdagi oqim yo‘nalishining o‘rtacha tezligining taxminiy pasayishini soplo yo‘nalishida o‘rtacha tezlik o‘zgarishini ifoda orqali baholash mumkin:
Soploning chiqish kesimidagi o‘rtacha tezlikni aniqlab, soplo kesimi yo‘nalishi yonidagi oqim o‘rtacha tezligini pasayishini aniqlash mumkin (12.6-rasm). Buning uchun soplo kesimigacha kerakli bo‘lgan masofax olinadi va kalibrning qiymati aniqlanadi x/d0 (12.6-rasmdagi a nuqta). a nuqtadan U /U 0=f(x/dQ) (b nuqta^ egri
chizig‘i bilan kesishguncha vertikal chiziq o‘tkaziladi. b nuqtadan LyZ/o-qiymatni aniqlovchi ordinata o‘qini kesuvchi (d nuqta) gorizontal chiziq o‘tkaziladi.
b nuqtadagi qiymat x masofada erkin olingan o‘rtacha tezlikning tushish koeffitsiyenti deb ataladi. Soplo kesimidan x masofa oqimidagi tezlikning absolyut qiymati: и = ^ t/„.b o ‘ladi.
Shunday qilib, soplo kesimining chiqish qismidagi o‘rtacha tezlikni aniqlab, oqimning boshlang‘ich qismi atrofida soplodan har qanday masofadagi oqimning o‘rtacha tezligini, soplo kesimi yo‘nalishi yonidagi oqim o‘rtacha tezligini pasayishini aniqlash mumkin (12.6-rasm). Keltirilgan hisobni oqim yo‘nalishi modeliga qo‘llash mumkin. Nurlanishning yuqori zichligida erigan vanna yuzasida intensiv qizish yuz beradi va bugianish jarayoni boshlanadi. Shuni aytish mumkinki, metallar uchun bug‘lanish jarayoni nurlanish oqimining zichligi i?>10lo-10u Vt/m2 dan katta bo‘lganda boshlanadi va bug‘lanish taxminan 4 ms dan keyin yuz beradi. Bunday holat taxminan energiya yutilishi yashirin issiqlik bug‘lanishi Ls ga teng bo‘lganda sodir bo‘ladi:
bunda, P - nurlanish quvvati, p - moddaning zichligi, Q – issiqlik o‘tkazuvchanlik, r- plazma impulsining davomiyligi. Hisoblashlar, nurlanish quwatining ortishi (12.7-rasm, a) plazmatron reaktorida bug‘lanish yashirin issiqligining ortishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi. Modda issiqlik o‘tkazuvchanligining ortishi (12.7-rasm, b) struktura shakllanishidagi muhim energiya omili hisoblanadi va plazmatron reaktorida yashirin issiqlik bug‘lanishini asta-sekin kamayishiga olib keladi. Modda zichligining ortishi esa (12.7-rasm, d) bug‘lanish yashirin issiqligi asta-sekin pasayishiga olib keladi. Natijada struktura shakllanish jarayonini maqsadli boshqarish imkoni tug‘iladi. Plazma impulsi davomiyligining ortishi (12.7-rasm, e) plazmatron reaktoridagi bug‘lanish yashirin issiqligi sezilarli ta’sirk o‘rsatmaydi.
Tadqiqotlarda PUV-300 sanoat qurilmasi filtrlaridan yig‘ishtirib olingan volframning plazmaviy kukunlari (12.1-jadval) da keltirilgan. Plazmakimyoviy reaktor kukunlar olishda plazmatronning quwati 45- 55 Vtda ushlab turilgan, kaloriferning quwati - 16-18 KVt, plazmogenerator orqali vodorodning sarfl 20 mz/s, kalorifer orqali
dan 60 mz/s gacha tashkil etgan. Volfram oksidi sarfl - 6-10 kg/s.Kalorifer bilan qizdirilayotgan vodorodning harorati 1500-1600°C tashkil qilgan. Umumiy quwat esa 75 KVtdan oshmagan,vodorodning umumiy sarfi 80 mz/s ni tashkil etgan. Ayni vaqtda
vodorod sarfi 75 mz/s bo‘lganda, an’anaviy sxemali plazmatronning quwati 100 KVt tashkil qiladi. Olingan kukunlami tadqiq qilish shuni ko‘rsatdiki, donalarning o‘rtacha o‘lchamlari kislorod va namlik bug‘lari og‘irlikning 0,5% tashkil qilganda Fisher bo‘yicha 0,07 - 0,09 mkm ni tashkil etdi
|
