Теплообмен и газодинамика в высокочастотном индукционном и дуговом разрядах при атмосферном давлении
Диссертация
Прямое численное моделирование процессов нагрева потоков газа, продуваемого через индукционный и дуговой разряд, исключительно трудоёмкая проблема. Желание построить адекватную математическую модель упомянутых процессов приводит к необходимости численного решения уравнений магнитной гидродинамики, что в свою очередь ставит ряд дополнительных вопросов, связанных с нелинейностью системы… Читать ещё >
Список литературы
- Якушин М.И. Получение высоких температур газа в безэлектродном высокочастотном разряде//ПМТФ. 1969.№З.С. 143−150.
- Гойхман В.Х., Гольдфарб В. М. Высокочастотный индукционный термический разряд /Плазмохимические реакции и процессы. М.:Наука. 1977. С. 232−278.
- Дашкевич И.П. Высокочастотные разряды в электротермии. Л.: Машиностроение. 1980. 56 с.
- Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов,-М.:Наука. 1980.415 с.
- Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.:Наука. 1987. 592 с.
- Дресвин С.В. Основы теории и расчета высокочастотных плазмотронов. Л.:Энергоатомиздат. 1991. 312 с.
- Mostaghimi J and Boulos M.I. Mathematical Modeling of the Inductively Coupled Plasmas. /Inductively Coupled Plasma in Analitical Atomic Spectrometry. VHS Publishers, 1992. P. 949−984.
- ВЧ- и СВЧ-плазмотроны. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. 1991. 319 с.
- Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том. Книга IIМ: Интерпериодика, 2000. 668 с.
- Ю.Донской А. В., Клубникин B.C. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л. Машиностроение, 1979. 221 с.
- Высокочастотный индуктивно-связанный плазменный разряд в эмиссионном и спектральном анализе: Сборник научных трудов. Л.:Наука. 1987, 223 с.
- Спектральный анализ чистых веществ/ Под ред. Зильберштейна X. И, СПб.: Химия, 1994. 335 с.
- Рыкалин Н.Н., Сорокин JI.M. Металлургические ВЧ-плазмотроны. Электро- и газодинамика. М.:Наука, 1987. 161 с.
- Бабат Г. И. Безэлектродные разряды и некоторые связанные с ними вопросы //Вестник электропромышленности. 1942. № 2. С. 1−12--№ 3. С. 2−8.
- Romig M.F. Steady state solutions of the radiofrequency discharge with flow //Phys.Fluids. 1960. V. 3. № 1. P. 129−133.
- Sherman C., Mc Coy J.F. Minimum sustaining field strength for Radio-Fequency plasmas //J.Appl. Phys. 1965. V. 36. № 6. P. 2080
- Смелянский М.Я., Кононов C.B., Якушин М. И. О некоторых особенностях отрыва потока ионизированного газа от стенок разрядной камеры в установке высокочастотного безэлектродного разряда //Электротермия. 1967. № 61. С. 21.
- Reboux J. Four a plasma // Ingenieurs et techniciens.1963. № 166. P. 181 185.
- Mironer A., Hushfar F. R-F Heating of a Dence Moving Plasma /А1АА Electric Propulsion Conference in Colorado Springs. March 1963. P. 11−13.
- Райзер Ю.П. Высокочастотный разряд высокого давления в потоке газа, как процесс медленного горения //ПМТФ. 1968. № 3. С. 3−8.
- Chase J.D. Magnetic pinch effect in thermal rf induction plasma//J.Appl.Phys.-1969. V. 40. № 1. P. 318−325.
- Chase J.D. Theoretical and experimental investigation of pressure and flow in induction plasmas//J.Appl. Phys. 1971. V. 42. № 12. P. 4870−4879.
- Донской A.B., Дресвин C.B., Воронин К. К., Волынец Ф. К. Некоторые особенности процессов выращивания тугоплавких кристаллов ввысокочастотных плазменных горелках//Теплофизика высоких температур. 1965. Т. 3. № 4. С. 627−631.
- Дымшиц Б.М., Корецкий Я. П. Оценка действия электромагнитных сил на канал ВЧИ-разряда//ЖТФ. 1969. Т. 39. № 6. С. 1039−1043.
- Донской А.В., Дресвин С. В., Эль-Микати X. Газодинамические параметры высокочастоного индукционного плазматрона /Тезисы докладов 6 Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы. Фрунзе/.Илим. 1974. С. 218−221.
- Дресвин С.В., Эль-Микати X. Измерение и расчет газодинамических параметров индукционного высокочастотного разряда //Теплофизика высоких температур. 1977. Т. 15. № 6. С. 1158−1164.
- Дресвин С.В., Борисенков В. И. Исследование вихревых течений в разрядной камере ВЧИ-плазмотрона /VIII Всесоюзная конференция по генераторам низкотемпературной плазмы. Часть 3. Новосибирск. 1980. С. 111−114.
- Кулагин И.Ф., Сорокин JI.M. Встречный вихревой поток в индукционном плазмотроне /Труды IV Всесоюзной конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы. Алма-Ата. 1970. С. 690−693.
- Клубникин B.C. Тепловые и газодинамические характеристики индукционного разряда в потоке аргона //Теплофизика высоких температур. 1975. Т. 13. № 3. С. 473−482.
- Сорокин JI.M. ВЧ-плазмотроны /Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Новосибирск: Наука. 1977. С. 227−253.
- Lawton J. On heating gases with non constricted electrical discharges// British Journal of Applied Physics 1967. V. 18. No 8. P. 1095−1103.
- Walsh B.W. Low-velocity flows through plasmas//J. Phys. D: Appl. Phys. 1972. Vol. 5. № 2. P. 310−313.
- Reed T.B. Heat-transfer intensity from induction plasma flames and oxyhydrogen flames //J.Appl.Phys. 1961. V. 34. P. 2266−2270.
- Гольдфарб B.M., Дресвин C.B. Оптическое исследование распределения температуры и электронной концентрации в аргоновой плазме//Теплофизика высоких температур. 1965. Т. 3. № 3. С. 333−339.
- Вурзель Ф.Б. и др. Высокочастотный безэлектродный плазматрон при атмосферном давлении /Низкотемпературная плазма. Труды международного симпозиума по свойствам и применению низкотемпературной плазмы. М.:Мир. 1967. С. 419−424.
- Кулагин И.Д., Сорокин JI.M. Эффективность индукционного нагрева газов/Труды III Всесоюзной научно-технической конференции по генераторам низкотемпературной плазмы. М.:Энергия. 1969. С. 308 315.
- Miller R.C., Ayen R.J. Temperature profiles and energy balances for an inductively coupled plasma//J.Appl.Phys. 1969. V. 40. № 13. P. 5260−5273.
- Chludzinski G.R. Energy transfer to solids in r. f. generated plasmas /Ph. D. thesis. University of Michigan. 1964.
- Dundas P.D. Induction plasma heating/Report NASA. 1969. № 11 487. 100 P
- Гусейн M.A., Шорин C.H. Экспериментальное исследование влияния подъемных сил на теплоперенос в зоне разряда высокочастотного плазмотрона/ Труды IV Всесоюзной конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы. Алма-Ата. 1970. С. 695−699.
- Рыкалин Н.Н., Кулагин И. Д., Сорокин J1.M. Нагрев газа в индукционном разряде/Труды IV Всесоюзной конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы. Алма-Ата. 1970. С. 714 717.
- Кулагин И.Д., Сорокин JI.M. Экспериментальное исследование индукционного плазмотрона //Физика и химия обработки материалов. 1972. № 1.С. 3−8.
- Брицке М. Э., Сукач Ю. С., Филимонов JI. Н. Индукционный ВЧ разряд и его применение в спектральном анализе// Журнал прикладной спектроскопии 1976. т. XXV, выпуск 1, № 6. С. 5−11.
- Boulos M.I. Flow and temperature fields in the Fire-ball of an inductively coupled plasma //IEE Trans. Plasma Sc. 1976. V. Ps-4. P. 28−39.
- Васильевский С. А., Колесников А. Ф. Численное моделирование течений равновесной индукционной плазмы в цилиндрическом канале плазмотрона// Механика жидкости и газа. 2000. № 5. С. 164−173
- Полеводов Б. С., Демидович В. Б., Скворцов Ю. А. Моделирование тепловых и электромагнитах процессов в индукционных плазмотронах// Известия Вузов. Электромеханика. 1984. № 9 С. 13−21
- Дресвин С. В., Донской А. В. Гольдфарб В. М. Определение проводимости высокочастотного индукционного разряда в аргоне// Журнал технической физики. 1965. Т. 35. № 9 С. 1646−1653
- Гольдфарб В. М., Донской А. В. Дресвин С. В. др. Исследование плазменного факела высокочастотной аргоновой горелки // Теплофизика высоких температур. 1967. Т. 5. № 4. С. 549−555.
- Апсит А. Р., Гойхман В X. Получение и исследование импульсного высокочастотного индукционного разряда при атмосферном давлении //Журнал технической физики. 1970. Т. 5. № 7. С. 1551−1560.
- Дресвин С. В., Клубникин В. С. Исследование неравновесности в струе аргоновой плазмы высокочастотного индукционного разряда при атмосферном давлении //Теплофизика высоких температур. 1971. Т. 9. № 3. С. 475−480.
- Брицке М. Э., Сукач Ю. С., Филимонов JI. Н. Индукционный высокочастототный разряд и его применение в эмиссионном спектральном анализе //Журнал прикладной спектроскопии. 1976. Т. 25. вып. 1.С. 5−11.
- Брицке М. Э., Игнатка В. П., Сукач Ю. С. Исследование маломощного высокочастотного разряда в аргоне при атмосферном давлении // Теплофизика высоких температур. 1972. Т. 10. № 2. С. 265−272.
- Клубникин В. С. Тепловые и газодинамические характеристики индукционного разряда в потоке аргона // Теплофизика высоких температур 1975. Т. 13. № 3. С. 473−482.
- Stokes A. D. Thermal equilibrium in argon induction discharges // J. Phys. D: Appl. Phys., 1971. V. 1 № 3. P. 916−929.
- Макаров Б.П. Численное моделирование ВЧИ-разряда в аргоне /Вопросы гидродинамики, аэрофизики и прикладной механики. 1985. С.49−54.
- Дресвин С. В. Двухтемпературная модель плазмы в условиях стационарного продува газа через плазмотрон // ПМТФ. 1973. № 4. С. 3−12
- Семин В. А. Математическая модель неравновесного высокочастотного разряда в потоке газа / IV Всесоюзная конференция «Кинетические и газодинамические процессы в неравновесных средах». Тезисы докладов. Москва. 1988. С. 139−140.
- Лунев В. В., Семин В. А. Структура зоны неравновесного высокочастотного разряда. / Фундаментальные проблемы физики ударных волн. Тезисы докладов. Т. 1.4. 2. Черноголовка. 1987. С. 245 246.
- Лунев В. В., Семин В. А. Структура неравновесного высокочастотного разряда // Механика жидкости и газа. 1989. № 3. С. 161−169
- Mostaghimi J., Proulx P., Boulos M.J. A Two-Temperature Model of Inductively Coupled RF Plasma // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. № 5. P. 17 531 760
- Георг Э. Б., Пластинин Ю. А., Сипачев Г. Ф., Якушин М. И. Радиационные параметры потока воздуха, нагретого в безэлектродном высокочастотном плазмотроне// Механика жидкости и газа. 1977. № 6. С. 45−50.
- Гордеев А. Н., Колесников А. Ф., Якушин М. И. Безэлектродный плазматрон для моделирования неравновесного теплообмена. М.: 1983. 34 с. (Препринт/ИПМ АН СССР. № 225)
- Георг Э. Б., Якушин М. И. Измерение температуры газа в свободной дозвуковой струе воздушной плазмы в диапазоне давлений 0,05 -1 атм. М.: 1983. 40 с. (Препринт/ИПМ АН СССР. № 220)
- Герасимов Г. Н., Карташева М. А., Петров С. А. Физические параметры и спектроскопические характеристики индуктивно-связанной плазмы// Высокочастотный индуктивно-связанный плазменный разряд в эмиссионном спектральном анализе. JL: Наука. 1987. С. 12−41.
- Eckert Н. U. Analysis of Thermal Induction Plasmas Dominatet by Radial Conduction Loses. //Journal of Applied Physics V. 41. N 4 P. 1520−1528.
- Груздев В. А., Ровинский P. E., Соболев А. П. Приближенное решение задачи о стационарном индуцированном высокочастотном разряде в замкнутом объеме//ПМТФ. 1967. № 1. С. 143−150.
- Ровинский Р. Е., Соболев А. П. Оптимальный частотный диапазон стационарного индуцированного разряда// Теплофизика высоких температур. 1968. № 2 С. 219−223.
- Ровинский Р. Е., Белоусова Л. Е., Груздев В. А. Геометрия безэлектродного разряда индуцированного в инертных газах// Теплофизика высоких температур. 1966. Т. 4. № 3. С. 89−96.
- Ровинский Р. Е., Груздев В. А., Гутенмахер Т. М., Соболев А. П. Определение температуры в стационарном высокочастотноминдукционном разряде// Теплофизика высоких температур 1967. Т. 5. № 2. С. 557−561.
- Мейерович Б. Э. Питаевский Л. П. О структуре переходного слоя в высокочастотном газовом разряде// Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1971. Т. 61. Вып. 1(7) С. 235−242.
- Райзер Ю. П. Высокочастотный разряд высокого давления в потоке газа, как процесс медленного горения. ПМТФ. 1968. № 3. С. 3−10.
- Буевич Ю. А., Николаев В. М., Пластинин Ю. А., Сипачев Г. Ф., Якушин М. И. Оптические свойства плазмы безэлектродного разряда в воздушном потоке// ПМТФ. 1968. № 6. С. 111−114.
- Капцов Н. А. Электрические явления в газах и вакууме. M.-JL: ГИТЛ. 1950. 836 с.
- Энгель А. Ионизированные газы М.: Физматгиз. 1959. 332 с.
- Даутов Г. Ю., Дзюба В. JL, Карп И. Н. Плазмотроны со стабилизированными электрическими дугами. Киев: Наукова думка. 1984. 168 с.
- Математическое моделирование электрической дуги/ Под ред. Энгельшта В. С. Фрунзе: Илим. 363 с.
- Теория термической электродуговой плазмы. Ч. 1. Методы математического исследования плазмы/ Под ред Жукова М. Ф. Новосибирск: Наука, 1987. 288 с.
- Дзюба В. JL, Даутов Г. Ю., Абдуллин И. Ш. Электродуговые и высокочастотные плазмотроны в химико-металлургических процессах,-Киев:Вища школа, 1991. 170 с.
- Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена / под. Ред. М. Ф. Жукова. Новосибирск: Наука, 1977. 312 с.
- Меккер Г., Баудер У. Определение переносных свойств плазмы/ Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики. Новосибирск: Наука, 1977. С. 37−56
- Асиновский Э. И. Явления переноса в плазме стабилизированной дуги / Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики. Новосибирск: Наука, 1977. С. 57−65
- Лелевкин В. М., Оторбаев Д. К. Экспериментальные методы и теоретические модели в физике низкотемпературной плазмы. Фрунзе: Илим, 1988. 251 с.
- Герасимов А.В. Тепловые и газодинамические параметры ВЧ-плазмы в индукторе конечных размеров. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Казань: Казанский государственный технологический университет, 1996. 182 с.
- Кирпичников А.П., Герасимов А. В. Структура высокочастотного индукционного разряда вблизи оси плазмоида в случае индуктораконечных размеров // «Плазмотехнология-95». Сб. Научн. Трудов. Запорожье, 1995. С. 28−29.
- Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.:Наука, 1976. 576 с.
- Прудников А.П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды. Специальные функции. М.:Наука, 1983. 752 с.
- Прудников А.П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды. Дополнительные главы. М.:Наука, 1986, -800 с.
- Справочник по специальным функциям / Под. ред. Абрамовича М. и Стиган И. М.: Наука, 1977. 832 с.
- Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т.2. М.: Наука, 1974. 295 с.
- Кирпичников А. П. О структуре квазистационарного электромагнитного поля ВЧ индукционного разряда при атмосферном давлении // Известия Вузов. Физика. 1994. № 2. С. 77−81.
- Кирпичников А. П. Структура квазистационарного электромагнитного поля высокочастотного индукционного разряда вблизи оси плазменного сгустка // ТВТ. 1995. № 1. Т. 33. С. 139−140.
- Eckert H.U. Analytical treatment of radiation and conduction losses in thermal induction plasmas // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. № 4. P. 1529−1536.
- Герасимов А. В., Кирпичников А. П. О структуре поля температур высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления вблизи оси плазменного сгустка//ТВТ. 1998. Т. 36. № 2. С. 342−344
- Атлас газодинамических функций при больших скоростях и высоких температурах воздушного потока/Под ред. чл.-корр. АН СССР Предводителева А. С. М.-Л.:Госэнергоиздат, 1961. 328 с.
- Протасов Ю.С., Чувашев С. Н. Физическая электроника газоразрядных устройств. Плазменная электроника. В 2 ч. Ч. 2. М.: Высшая школа, 1993. 496 с.
- Физика и техника низкотемпературной плазмы. / Под ред. С. В. Дресвина М.: Атомиздат, 1972. 352 с.
- Гинзбург B.JI. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.:Наука, 1967. 683 с.
- Оптические свойства горячего воздуха./ Под ред. проф. JI.M. Бибермана. М.-.Наука, 1970. 320 с.
- Кузнецов Э.И., Щеглов Д. А. Методы диагностики высокотемпературной плазмы. М.: Атомиздат, 1974.159 с.
- Кулагин И.Д., Сорокин Л. Н., Дубровская Э. А. Оценка некоторых методов решения интегрального уравнения Абеля/Юптика и спектроскопия, 1972, т. 32, № 5. С. 865−870.
- Кулагин И.Д., Сорокин Л. М., Дубровская Э. А. К расчету радиального распределения температуры дугового и индукционного разрядов// Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. М.: Наука, 1973. С. 59−65.
- Пирс. Расчет распределения по радиусу фотонных излучателей в симметричных источниках/Получение и исследование высокотемпературной плазмы. — М.: ИЛ, 1962. С. 221−229
- Ларькина Л. Т. К расчету радиального распределения излучательной способности/Применение плазмотрона в спектроскопии Под ред. Жеенбаева, А. С. Фрунзе: Илим, 1970. С. 17−20.
- Дресвин С.В., Михальков С. М., Паскалов Г. З., Филиппов А. К. К расчету радиального распределения теплофизических характеристик. ВЧЕ-плазмы// ТВТ, 1988. Т. 26. № 1. C. I66−169.
- Bockasten К Transformation of Observed Radiances into Radial Distribution of the Emission of a Plasma // J. Opt. Soc. America. 1961. V.51. № 9. P.943−947
- Асиновский Э. И., Пахомов E. П., Ярцев И. М. Исследование характеристик ламинарного потока плазмы аргона в электрической дуге //Химические реакции в низкотемпературной плазме. М.: ННХС АН СССР. 1977. С. 83−103.
- Асиновский Э. И., Пахомов Е. П., Ярцев И. М. Определения вязкости плазмы аргона с помощью стабилизированной электрической дуги / Теплофизика высоких температур. 1978. Т. 16. № 1. С. 28−36.
- Clark К. J., Incropera F. P. Thermochemical nonequilibrium in an argon costricted arc plasma // AIAA Paper 1971. № 71−593. 15 p.
- Назаренко И. П., Паневин И. Г. Расчет стабилизированных каналовых дуг с учетом излучения и неравновесности плазмы //Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Новосибирск: Наука, 1977. С 61−87.
- Лелевкин В. М., Пахомов Е. П., Семенов В. Ф., Энгельшт В. С. Расчет характеристик электрической дуги начального участка канала на основе двухтемпературной модели плазмы/Теплофизика высоких температур. 1986. Т. 24. № 3. С. 587−593.
- Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.:Наука, 1983. 176 с.
- Асиновский Э. И., Пахомов Е. П. Анализ температурного поля в цилиндрически симметричном столбе электрической дуги/Теплофизика высоких температур. 1968. Т. 6. № 2. С. 333−336.
- Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики / Под ред. чл.-корр. АН СССР М. Ф. Жукова Новосибирск: Наука, 1977. 296с.
- Герасимов А.В. Электрофизические и тепловые параметры термической плазмы в высокочастотном индукционном разряде // Известия Вузов. Физика. 2004. № 7. С. 65−69
- Гойхман В.Х., Кузьмина B.C. К расчету поля скоростей течения газа в индукционном ВЧ разряде/Тр. XXVII Герценовских чтений. Физическая электроника. Ч. 2. Электроника низкотемпературной плазмы. Л.:ЛГПИ. 1974. С. 66−72.
- Хемминг Р. В. Численные методы. Для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. 400 с.
- Steenbeck М. Impulse und Wirkungen. 2. Auflage. Verlag der Nation. Berlin. 1978.304 р.
- Гайнуллин P.H., Герке A.P., Кирпичников А. П. Определение параметров ВЧ-индукционной плазмы с учетом конечной длины индуктора //Известия ВУЗов. Физика. 1992. № 6. С. 121−122
- Гайнуллин Р.Н., Герке А. Р., Кирпичников А. П. Тепловые и электромагнитные параметры высокочастотного разряда при индукционном нагреве газа//ИФЖ. 1995. Т.6. № 2. С. 248−252.