автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Разработка и исследование высокочастотной плазменной установки для обработки тугоплавких дисперсных материалов

Введение

1. Обзор оборудования высокочастотных плазменных установок для обработки мелких дисперсных порошков

1.1. Плазменные установки и плазмотроны

1.2. Порошковые питатели

1.3. Источники питания

1.4. Промышленные ВЧИ плазменные установки

1.5. Варианты высокочастотных индукционных плазменных установок для получения сфероидизированных порошков различных материалов

1.5.1. Высокочастотная плазменная установка для получения дисперсного плавленного кварца (горизонтальная плазменная струя)

1.5.2. Высокочастотная плазменная установка для получения плавленных дисперсных порошков электротехнического периклаза (вертикальная плазменная струя)

1.5.3. ВЧИ-установка для получения плавленных сфероидных ультрадисперсных порошков диоксида кремния

2. Описание экспериментальных плазменных установок и проведенных экспериментов

2.1. Применение высокочастотной индукционной плазмы

2.2. Особенности технологического процесса сфероидизации порошкового материала

2.3. Описание экспериментальных установок для обработки дисперсных материалов в ВЧИ-плазмотроне

3. Расчет параметров ВЧИ-плазмы 87 3.1. Система уравнений, описывающих поведение плазмы

3.1.1. Электромагнитные уравнения

3.1.2. Уравнение баланса энергии

3.1.3. Уравнение неразрывности

3.1.4. Уравнение движения

3.2. Граничные условия

3.3. Основные положения метода контрольного объема

3.4. Расчетная сетка

3.5. Дискретные аналоги уравнений, описывающих поведение плазмы

3.6. Алгоритм решения

3.7. Исходные данные для расчета. Результаты расчета

4. Расчет динамики движения и нагревания мелкодисперсных тугоплавких частиц в плазменной струе

4.1. Методика расчета движения частицы в плазме

4.2. Методика расчета нагревания частицы в плазме

4.2.1. Стадии нагрева частицы в плазме и механизмы передачи энергии

4.2.2. Физические процессы, связанные с потерями массы

4.3. Результаты расчета движения и нагревания частицы дисперсного материала в плазменной струе

4.4. Плазменная струя, загруженная большим количеством мелкодисперсных частиц

5. Анализ критериальных формул теплообмена сферических тел в высокотемпературных и плазменных потоках

6. Экспериментальная часть

6.1. Определение скорости движения мелкодисперсных тугоплавких частиц в факеле плазменной струи

6.2. Исследование энергетических характеристик плазменных установок

6.3. Измерение температуры плазмы

6.4. Определение максимальной степени загрузки плазмы мелкодисперсными частицами

В последние годы плазменные процессы получают все более широкое применение в различных отраслях промышленности. К ним предъявляются определенные требования, направленные на повышение эффективности производства, постоянное совершенствование и обновление на основе последних достижений науки и техники.

Все большее значение начинают приобретать технологические процессы и установки, основанные на применении низкотемпературной плазмы. Необычайно широкие возможности практического применения низкотемпературной плазмы в технологических процессах объясняются ее свойствами как теплоносителя с высокой концентрацией энергии. С помощью низкотемпературной плазмы сейчас успешно решаются такие технологические задачи как резка металлов, напыление жаростойких покрытий, наплавка, сфероидизация различных мелкодисперсных порошковых материалов, специальная термическая обработка поверхности строительных материалов. Таким образом, в настоящее время определился ряд направлений использования низкотемпературной плазмы в технике.

Для получения низкотемпературной плазмы используют различные виды электрических разрядов: дуговой, высокочастотный индукционный (ВЧИ), высокочастотный емкостной (ВЧЕ), сверхвысокочастотный (СВЧ). Наиболее исследованными и широко распространенными в промышленности в настоящее время являются дуговые и ВЧ-плазмотроны [1-5].

Дуговые плазмотроны не во всех случаях обеспечивают необходимые параметры плазмы для ведения технологического процесса, а также имеют серьезный недостаток, связанный с загрязнением плазменной струи материалом электродов при их эрозии, и ограниченный ресурс непрерывной работы. В этих случаях целесообразно использовать ВЧИ-плазмотроны, которые по ряду технологических характеристик обладают лучшими показателями по сравнению с дуговыми.

Высокочастотный индукционный плазмотрон - это устройство, позволяющее получать при атмосферном давлении плазму с температурой 7000-11 ООО К. Мощность современных ВЧИ-плазмотронов - от единиц до сотен и тысяч киловатт. Нагревание плазмы в высокочастотном безэлектродном плазмотроне индукционного типа связано с широко известным явлением электромагнитной индукции и представляет собой индукционный нагрев проводящей среды в высокочастотном переменном электромагнитном поле индуктора.

Благодаря кольцевой форме индукционных токов и отсутствию электродов ВЧИ-плазмотрон является одним из немногих источников, позволяющих генерировать чистую плазму в большом объеме, не загрязненную материалом электродов, и обладает широкой возможностью изменения скорости истечения плазменного потока и практически неограниченным ресурсом работы с любой газовой средой.

Сегодня высокочастотные плазмотроны прочно заняли свое место в научном и техническом арсенале заводов и исследовательских лабораторий.

Среди плазменных процессов с использованием особенностей ВЧИ-плазмотронов особое место занимает термообработка и сфероидизация мелкодисперсных частиц тугоплавких порошковых материалов. Такие порошки применяются в широких областях техники: при изготовлении фильтров, катодов электровакуумных приборов, композиционных материалов и материалов для нанесения покрытий, наплавки и сварки, а также в качестве наполнителей пластмасс, твердого топлива, смазок и для многих других целей.

Обеспечение высокой эффективности обработки мелкодисперсных частиц в ВЧИ-плазмотроне требует проведение всестороннего исследования процесса сфероидизации порошкового материала с целью выявления различных факторов, влияющих на технологию.

С ростом мощностей индукционных плазмотронов и увеличением при этом затрат на проведение экспериментов важное значение приобретают теоретические исследования с использованием математических моделей. Такие исследования позволяют выделить основные закономерности и важнейшие параметры процесса и обладают рядом особенностей, которые в сочетании с экспериментами на установках, позволят повысить эффективность проектирования и качество исследовательских разработок.

Математическое моделирование процессов требует ясной физической постановки, разумных ограничений и упрощений, достаточной математической строгости и сопоставления результатов расчетов с независимыми экспериментальными данными. Выполнение этих условий позволяет во многих случаях получить результаты быстрее, чем с помощью сложных и дорогостоящих экспериментов, выявить скрытую в экспериментальных данных информацию, оптимизировать технологию и дать исходные данные для разработки критериев подобия, столь необходимые при проектировании промышленных плазменных процессов.

Все вышесказанное убеждает в актуальности работы по разработке и исследованию высокочастотной плазменной установки для обработки и сфероидизации дисперсных материалов.

Цель и содержание поставленных задач. Разработать эффективный технологический процесс обработки мелкодисперсных частиц в струе ВЧИ-плазмотрона на примере очистки и сфероидизации порошков электротехнического периклаза МДО и кварцевого песка 8Ю2. Создать математическую модель, адекватно описывающую взаимодействие потока твердых частиц с плазменной струей, для определения основных параметров при плавлении дисперсных порошков в плазме, оценки качества получаемых при этом продуктов, а также для выбора оптимальной технологической конструкции ВЧ-установки по обработке частиц различного дисперсного материала.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

1. Создать лабораторную установку для проведения экспериментальных исследований процесса термообработки различных порошковых материалов.

2. Провести ряд экспериментов для исследования энергетических характеристик установки, определения скорости движения мелкодисперсных частиц в струе ВЧИ-плазмы, нахождения радиального распределения температуры в плазменной струе.

3. Экспериментально определить максимальную степень загрузки плазмы мелкодисперсными частицами.

4. Определить пространственное распределение параметров плазмы (температуры, составляющих скорости, электромагнитных величин) в разрядной камере ВЧИ-плазмотрона.

5. Провести анализ и сравнение критериальных зависимостей теплообмена плазмы и частицы с многочисленными экспериментальными данными.

6. Провести математическое моделирование процессов движения, нагревания и испарения частиц порошкового материала в плазме. Проанализировать влияние условий ввода частиц.

7. Провести расчетную оценку производительности плазменной струи с учетом массовой загрузки дисперсными частицами.

Объект исследования - процесс плазменной обработки различных мелкодисперсных частиц порошкового материала в ВЧИ-плазме.

Основные методы исследования. При проведении исследований применялись математическое моделирование и экспериментальные методы.

Математическое моделирование ВЧИ-плазмотронов основывалось на двумерных уравнениях баланса энергии, движения, неразрывности и электромагнитных уравнениях. Математическое моделирование процесса плазменной обработки дисперсных материалов - на уравнениях движения, нагрева, фазовых превращениях, баланса энергии и сохранения импульса системы струя-частицы.

Параметры плазменной струи определялись спектрально - по абсолютной интенсивности континуума, движение частиц в потоке плазмы - по стробоскопической трековой методике, энергетические характеристики установок - калориметрическим способом.

Экспериментальное исследование технологических схем проводилось на лабораторных экспериментальных установках в процессе термообработки частиц тугоплавких материалов: оксида магния и диоксида кремния.

Методологической основой диссертации послужили научные работы C.B. Дресвина, B.C. Клубникина, В.В. Кудинова, A.JI. Моссэ, И.П. Дашкевича, Ю.В. Цветкова, С.А. Панфилова, М.Ф. Жукова, О.П. Солоненко, И.С. Бурова, A.JI. Суриса, С. Патанкара, М. Булоса, П. Фуше, Д. Сполдинга, Е. Пфендера и других исследователей.

На защиту выносятся:

1. Результаты расчета двумерного распределения параметров плазмы в разрядной камере ВЧИ-плазмотрона.

2. Результаты анализа и сравнения критериальных формул теплообмена сферических тел в плазменных потоках с экспериментальными данными.

3. Результаты математического моделирования процессов движения, нагревания и испарения мелкодисперсных частиц SiC>2 и MgO в плазме.

4. Результаты расчета плазменной струи, загруженной большим количеством мелкодисперсных частиц.

5. Результаты экспериментального исследования ВЧИ-установки для обработки дисперсных материалов: определение скорости движения мелкодисперсных частиц в факеле плазменной струи, измерение температуры плазменной струи, определение максимальной степени загрузки плазмы мелкодисперсными частицами, определение энергетических характеристик.

Научная значимость результатов. Проведено комплексное исследование процессов теплообмена движущихся в плазме частиц. Предложена новая поправка в критериальную зависимость теплообмена сферических тел в плазменных потоках. При расчете нагревания порошкового материала в плазменной струе поправка учитывает смену характера теплопередачи от плазмы к частице. Полученные результаты хорошо согласуются с многочисленными экспериментальными данными. Расчетным путем получены двумерные распределения параметров плазмы в разрядной камере ВЧИплазмотрона. Уточнена и расширена математическая модель движения и нагревания мелкодисперсных частиц в плазменной струе с учетом их испарения. Разработана методика расчета плазменной струи с учетом массовой загрузки дисперсным материалом. Экспериментально изучено влияние основных параметров на эффективность и производительность процесса плазменной обработки различного дисперсного материала. Экспериментально определены технологические характеристики различных вариантов схем плазменной обработки дисперсного материала, выявлены их преимущества и недостатки.

Практическая значимость результатов. Результаты проведенных расчетов и экспериментальных исследований позволяют глубже понять и обосновать физико-химические процессы, протекающие при плазменной обработке дисперсных материалов. На основе разработанной математической модели определены условия для стабильного и эффективного расплавления частиц, обеспечивающие улучшение качества обрабатываемых материалов. Разработанная методика расчетной оценки влияния порошкового материала на параметры плазменной струи может быть использована для различных вариантов схем ВЧИ-плазмотронов. Созданы экспериментальные лабораторные установки колебательной мощностью 60 кВт с частотами 1,76 и 5,28 МГц с вертикальным и горизонтальным расположением высокочастотных индукционных плазмотронов соответственно для исследования обработки различных порошковых материалов, в том числе и тугоплавких. Разработана высокоэффективная технологическая схема процесса очистки и сфероидизации порошков электротехнического периклаза MgO и кварцевого песка 8Ю2 различного фракционного состава, включающая особенности режимов ВЧИ-установки и ввода частиц дисперсного материала в плазменную струю. Результаты, полученные в работе, могут быть использованы при создании и оптимизации промышленных ВЧИ-установок для термообработки и сфероидизации дисперсных частиц различного порошкового материала.

10

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях: политехнический симпозиум «Молодые ученые - промышленности Северо-западного региона» (Санкт-Петербург, 2001); VI Европейская конференция по термическим плазменным процессам и технологиям (Франция, Страсбург, 2001); XXIX Неделя науки СПбГТУ - Межвузовская научная конференция (Санкт-Петербург, 2001); XV Международный симпозиум по плазмохимии (Франция, Орлеан, 2001); XXX Юбилейная Неделя науки СПбГТУ - Межвузовская научная конференция (Санкт-Петербург, 2002); VII Европейская конференция по термическим плазменным процессам и технологиям (Франция, Страсбург, 2002).

Публикации. По результатам теоретических и экспериментальных исследований опубликованы восемь статей и тезисы одного доклада.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Полный объем диссертации - 239 страниц, рисунков - 92, таблиц - 34.

Выводы

Проведены следующие экспериментальные работы: исследование энергетических характеристик установок; определение скорости движения мелкодисперсных частиц в струе ВЧИ-плазмы; нахождение радиального распределения температуры в плазменной струе; определение производительности плазменных установок и максимальной степени загрузки плазменной струи разнообразным дисперсным материалом различных фракций.

Измерение температуры плазменной струи проводилось методом малой монохроматизации по абсолютной интенсивности континуума, скорость частиц в потоке плазмы - по стробоскопической трековой методике, энергетические характеристики установок - калориметрическим способом.

Погрешность полученных данных производительности плазменных установок после статистической обработки экспериментальных исследований не превышает 12 %.

Расчеты показали, что при оптимальном выборе всех параметров, эффективность нагрева электротехнического периклаза в вертикальной установке по сравнению с горизонтальным вариантом возрастает в 2-3 раза.

Экспериментальные исследования процесса сфероидизации периклаза на созданной лабораторной плазменной установке с вертикальным расположением плазмотрона и встречным вводом порошка в плазменную струю по типу «плазменный фонтан» подтвердили высокую эффективность по сравнению с его термообработкой в горизонтальной плазменной установке.

Таким образом, для обработки тугоплавких порошковых материалов рекомендуется технологическая схема с подачей частиц порошка встречно плазменному потоку. Установлено, что найденная схема обеспечивает эффективность близкую к предельной, рассчитанной теоретически, с энергозатратами менее 10 кВт-ч/кг.

Экспериментальная проверка расчетных результатов на лабораторных установках подтвердила с хорошей точностью результаты, полученные на модели, и выявила ряд недостатков технологических схем.

225 Заключение

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты:

1. На основе проведенного анализа литературных источников выявлено современное состояние проблем изучения и использования ВЧИ-плазмотронов. Рассмотрены различные технологии с применением ВЧИ-плазмотронов.

2. Разработаны и созданы экспериментальные лабораторные установки мощностью 60 кВт частотой 1,76 МГц и 5,28 МГц с вертикальным и горизонтальным расположением ВЧИ-плазмотронов соответственно для исследования процессов термообработки и сфероидизации различных дисперсных материалов.

3. Экспериментально изучен процесс плазменной термообработки и сфероидизации тугоплавких дисперсных материалов на ВЧ-установках.

4. Экспериментально изучено влияние основных факторов на эффективность и производительность процесса плазменной обработки различного дисперсного материала.

5. Экспериментально определены технологические характеристики различных вариантов схем плазменной обработки дисперсного материала, выявлены их преимущества и недостатки.

6. Проведены расчеты двумерного распределения параметров плазмы в разрядной камере ВЧИ-плазмотрона в приближении локального термодинамического равновесия. Результаты получены для двух различных плазмообразующих газов: аргона и воздуха. Полученные поля распределения температуры и скорости плазмы были использованы в качестве исходных данных при моделировании процессов движения, нагревания и испарения мелкодисперсных частиц в плазме.

7. Проведено комплексное исследование процессов теплообмена движущихся в плазме частиц. Показана необходимость учета смены характера теплопередачи от плазмы к частице при ее движении в плазменной струе. Предложен поправочный коэффициент в критериальную зависимость теплообмена сферических тел в плазменных потоках. Результаты расчетов хорошо согласуются с многочисленными экспериментальными данными.

8. Разработана математическая модель и программа расчета движения и нагревания мелкодисперсных частиц в плазменной струе с учетом испарения. Проанализировано влияние различных условий ввода частиц в плазму: начальной скорости, места и угла подачи, диаметра частиц.

9. Разработана методика и проведены теоретические расчеты плазменной струи с учетом массовой загрузки дисперсным материалом. Определены предельные весовые расходы материалов при термообработке порошкового сырья.

10.В результате оптимизации математической модели расчета и экспериментальных исследований, проведенных на ВЧ-установках, предложена эффективная технологическая схема процесса термообработки мелкодисперсных частиц различного фракционного состава в струе ВЧИ-плазмотрона на примере очистки и сфероидизации порошков электротехнического периклаза и кварцевого песка БЮг.

Данные диссертационной работы могут быть использованы при создании промышленных ВЧИ-установок для термообработки и сфероидизации мелкодисперсных частиц.

Созданные установки используется в качестве лабораторных стендов для экспериментального изучения процессов термообработки и сфероидизации различного порошкового материала.

227

В заключении автор выражает благодарность и особую признательность:

- научному руководителю профессору, доктору технических наук Дресвину Сергею Вячеславовичу;

- всем сотрудникам кафедры электротехники и электротехнологии;

- аспиранту Иванову Дмитрию Владимировичу за оказанную помощь в работе над диссертацией и полезные рекомендации;

- кандидату технических наук Фейгенсону Олегу Наумовичу за оказанную помощь в работе над диссертацией и активное обсуждение полученных результатов.

1. Физика и техника низкотемпературной плазмы. Под ред. C.B. Дресвина. -М.: Атомиздат, 1972. 352 с.

2. Дресвин C.B. Основы теории и расчета высокочастотных плазмотронов. JL: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1991. - 312 е.: ил.

3. Донской A.B., Клубникин B.C. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979.-221 с.

4. Цветков Ю.В., Панфилов С.А. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. М.: Наука, 1980. - 360 е.: ил.

5. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю. и др. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990.-408 с.

6. Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена / Под ред. М.Ф.Жукова. Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние, 1977, Т. 1. - 306 с.

7. Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок: Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергоатомиздат. 1991. 376 е.: ил.

8. Рутберг Ф.Г. Мощные генераторы плазмы (плазмотроны) // Энциклопедическая серия «Энциклопедия низкотемпературной плазмы»: Вводный том: В 4 кн. / Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука, МАИК Наука / Интерпериодика, 2000. - Кн. 4. - с. 219-230.

9. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко С.Л., Ардатовская E.H. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник. Киев: Наукова думка, 1987. - 544 с.

10. Дресвин C.B. Разработка электротермических плазмотронов и исследование их параметров. Дисс. . докт. техн. наук. Л., 1974. 389 с.

11. ВЧ- и СВЧ-плазмотроны / C.B. Дресвин, A.A. Бобров, В.М. Лелёвкин и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. - 319 с. - (Низкотемпературная плазма; Т. 6).

12. Дресвин C.B. Генераторы низкотемпературной плазмы // Энциклопедическая серия «Энциклопедия низкотемпературной плазмы»: Вводный том: В 4 кн. / Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука, МАИК Наука / Интерпериодика, 2000. - Кн. 2. - С. 280-328.

13. Maher I. Boulos. The inductively coupled radio frequency / High Temp. Material Processes, №1, 1997.-P. 17-39.

14. Thermal plasmas: fundamentals and applications. V.l. / Maher I. Boulos, P. Fauchais, E. Pfender. New York: Plenum Press, 1994.

15. Слухоцкий A.E., Рыскин C.E. Индукторы для индукционного нагрева. JL: Энергия, 1974-264 с.

16. Дашкевич И.П. Высокочастотные разряды промышленное применение / Под ред. А.Н. Шамова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Политехника, 1991. (Библиотечка высокочастотника-термиста; вып. 10). - 80 е.: ил.

17. А.Ф. Гуцол, Ю. Ларьо, Р. Хернберг. Возвратно-вихревой высокочастотный индукционный плазмотрон. // ТВТ, 2001, том 39, №2. С. 187-197.

18. Т. Yoshida, К. Nakagawa, Т. Harada and К. Akashil. New Design of a Radio-Frequency Plasma Torch. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1981-V. 1. -№1. - P. 113-129.

19. M. Khater, L. Overzet. A new inductively coupled plasma source design with improved azimuthal symmetry control. // Plasma Sources Sci. Technol. 2000. -№9.-P. 545-561.

20. Курочкин Ю.В., Строганов Г.А., Гонопольский A.M., Васильев P.A. Аппаратура плазменного напыления. М.: Научно-исследовательский институт машиностроения. - 1984. - 56 с.

21. Smyth R.T. Thermal spraying of fine powders // Proc.7th Int. Metal Spray Conf. -London, 1973.-P. 89-95.

22. Донской A.B., Рамм Г.С., Вигдорович Ю.Б. Высокочастотные электротермические установки с ламповыми генераторами. Л.: Энергия, 1974.-208 с.

23. Васильев А.С. Ламповые генераторы для высокочастотного нагрева / Под ред. А.Н. Шамова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1991. (Библиотечка высокочастотника-термиста; вып. 15). - 80 е.: ил.

24. Гуревич С.Г., Александрова Т.Д. Математическое моделирование промышленных ламповых генераторов // Электротехника. 1988. - № 2. -С. 66-70.

25. Агафонов Б.С. Расчет эксплуатационных режимов генераторных ламп. -М.: Госэнергоиздат, 1962. 224 с.

26. Высокочастотная электротермия: Справ. / Под ред. A.B. Донского. М.: Машиностроение, 1965. - 564 с.

27. Рыкалин H.H., Сорокин JI.M. Металлургические ВЧ-плазмотроны: Электро- и газодинамика. М.: Наука, 1987. - 164 с.

28. Зверев С.Г. Исследование и расчет ВЧИ-плазмотрона и установки мощностью 60 кВт и частотой 5,28 МГц для обработки тугоплавких частиц MgO. Дисс. . магистра. СПбГТУ, 1999. - 237 с.

29. В. Булатов. Жидкие радиоактивные отходы в России: проблемы без конца, Энергетика и безопасность. Издательство IEEE №10. 1999.

30. Фейгенсон O.H.,. Зверев С.Г, Иванов Д.В., Дресвин C.B. Разработка плазменного испарителя отходов химического производства // XXX Юбилейная Неделя науки СПбГТУ. 4.II: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002. - С. 51-52.

31. Фейгенсон О.Н. Разработка и исследование высокочастотного плазмотрона и стенда для переработки промышленных отходов. Автореф. дисс. . докт. техн. наук. Санкт-Петербург, 2002.

32. Рыкалин H.H., Петруничев В.А., Сорокин JIM. и др. Получение сферических тонкодисперсных порошков в низкотемпературной плазме // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. М.: Наука, 1973. - С. 220-230.

33. Плазменная металлургия / Ю.В. Цветков, A.B. Николаев, С.А. Панфилов и др. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1992. - 265 с. -(Низкотемпературная плазма; Т. 8).

34. Dundus Р.Н., Thorpe M.L. Economics and technology of chemical processing with electro-field plasmas // Chemical Engineering. -1969. June 30. - P. 123128.

35. Гугняк А. В., Королева E. В., Кулагин И. Д. и др. Плазменные процессы получения сферических порошков тугоплавких материалов // Физика и химия обработки материалов. 1967. - № 4. - С. 40-45.

36. Особенности состава и микроструктуры плавленого периклаза / В.А. Перепелицин, В.А. Бронт, И.А. Степанов и др. Производство специальных огнеупоров, 1974, № 29.

37. Влияние газовой среды на физнко-химические превращения в плавленом периклазе при нагревании / В.А. Бронт, В.А. Перепелицин, H.A. Митюшов и др. В кн.: Влияние газовой среды на химические реакции в производстве силикатных материалов. Вильнюс. - 1974.

38. Улучшение качеств периклаза / Г.С. Беляев, Ю.А. Белавин, М.Б. Гутман и др. В кн.: Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия. М: Информэлектро, 1971, вып. 10.

39. Термообработка электротехнического периклаза в индукционной плазме / Г.С. Беляев, И.П. Дашкевич, Г.С. Княжевская и др. // Электротехника, 1982. -№9.-С. 55-56.

40. О влагопоглощении электротехнического периклаза наполнителя ТЭНов / Г.С. Беляев, Ю.А. Белавин, A.A. Скрипник и др. - В кн.: Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия. М.: Информэлектро, 1981, вып. 3 (220).

41. Костова Н.З., Юмашев В.М. Материалы для разметки дорог // Еженедельник «Снабженец». 2001.

42. Стеклянные микрошарики на необъятный рынок России // Санкт-Петербургское ЭХО. - № 60 (173). - 20 марта 1996 (статья 18).

43. Белов А.Ф. Металлургия гранул // Техника и наука, 1977. № 9. - С. 6-8.

44. Громов Ю.Е., Лежепеков В.П., Северинова Г.В. Индустриальная отделка фасадов зданий. М.: Стройиздат, 1980. - 70 с.

45. Высокочастотный плазменный источник возбуждения спектров / И.П. Дашкевич, Г.С. Княжевская, Г.С. Эйленкриг и др. // X Всесоюзная научно-техническая конф. «Применение токов высокой частоты в электротермии»: Тез. докл. М.: Информэлектро, 1986. - С. 68.

46. Технологическое применение низкотемпературной плазмы / Р. Оулет, М. Барбье, П. Черемисинофф и др. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. -182 с.

47. Миллер Т.Н., Грабис Я.П. Плазмохимический синтез тугоплавких нитридов // Второе всесоюзное совещ. по плазмохимической технологии и аппаратостроению: Тез. докл. -М.: 1977. Т. 1. - С. 105-107.

48. Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы. Л.: Химия, 1981.-248 с.

49. Любимов В.К., Марин К.Г., Сорокин Л.М. и др. Плазменный процесс получения моноокиси кремния // Физика и химия обработки материалов. -1967,-№2. -С. 38-41.

50. Русанов В.Д., Фридман A.A. Физика химически активной плазмы. М.: Наука, 1984.-416 с.

51. Рыкалин Н.И., Кулагин И.Д., Панфилов С.А. и др. Плазменные процессы в порошковой металлургии // И. П. Бардин и развитие металлургии в СССР. -М.: Наука, 1976. С. 360-370.

52. Сурис A.J1. Плазмохимические процессы и аппараты. М.: Химия, 1989. -304 с.

53. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977. 184 с.

54. Моссэ А.Л., Буров И.С. Обработка дисперсных материалов в плазменных реакторах. Минск: Наука и техника, 1980. 207 с.

55. Панкратов Б.М., Полежаев Ю В., Рудько А.К. Взаимодействие материалов с газовыми потоками. М.: Машиностроение, 1976. 224 с.

56. Дресвин С.В., Дорфман Г.А., Жахов В.В., Осовский Б.Б. Движение и нагрев частиц Si02 в струе воздушной плазмы индукционного плазмотрона. // Физика и химия обработки материалов. 1979. - № 2. С. 75-81.

57. Жуков М.Ф., Солоненко О.П. Высокотемпературные запыленные струи в процессах обработки порошковых материалов / Отв. ред. В.Е. Накоряков. Новосибирск. ИТ СО АН СССР. 1990. - 516 с.

58. Михалев В.И. Разработка и исследование процесса получения сферических порошков тугоплавких материалов в дуговой низкотемпературной плазме. Дисс. . канд. техн. наук. -М., 1968. 120 с.

59. Фейгенсон О.Н., Зверев С.Г., Зарембо Р.Ю., Дресвин С.В. Экспериментальные исследования процесса сфероидизации порошка Si02 в ВЧИ-плазме // XXIX Неделя науки СПбГТУ. 4.1: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. С. 93-95.

60. Заключение о лабораторных испытаниях стеклянных световозвращающих микрошариков. Краткий отчет по договору № 7-00-ЧП. Испытательный центр СОЮЗДОРНИИ. Москва, 2000.

61. Дресвин С.В., Судаков В.Л. Математическое моделирование высокочастотных индукционных плазмотронов. // Теплофизика высоких температур. 1990. - Т. 28. - № 3. - С. 573-577.

62. Mostaghimi J., Boulos M.I. Two-dimensional Electromagnetic Field Effects in Induction Plasma Modeling // Plasma Chem. Plasma Proc. 1989. - У. 9. - № 1. - P. 25-44.

63. Нгуен Куок Ши. Исследование индукционных и дуговых плазмотронов: Дисс. докт. техн. наук: 05.09.10 / СПбГТУ. СПб, 2002. - 455 с.

64. Нейман JI.P., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. М. -Л.: Энергия, 1966. - Т. 2. - 407 с.

65. Mostaghimi J., Boulos М. Mathematical Modeling of the Inductively Coupled Plasmas // Inductively Coupled Plasmas in Analytical Atomic Spectrometry / Ed. A. Montaser and D.W. Golightly. 2-nd ed. - VCH, New York, 1992. - p. 949984.

66. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: Пер. с англ. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.

67. Кулумбаев Э.Б. Развитие теплофизических моделей дугового, индукционного, сверхвысокочастотного и оптического разрядов. Автореф. дисс. . докт. техн. наук. Бишкек, 1999.

68. An Analysis of the Computer Modeling of the Flow and Temperature Fields in an Inductively Coupled Plasma. J. Mostaghimi, P. Proulx, Maher I. Boulos // Numerical Heat Transfer. 1985. -V. 8. - p. 187-201.

69. Xue S., Proulx P., Boulos M. I. Extended-field electromagnetic model for inductively coupled plasma // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001.- V. 34. - p. 18971906.

70. Harlow F.H., Welch J.E. Numerical Calculation of Time-Dependent Viscous Incompressible Flow of Fluid with Free Surface // Phys. Fluids. 1965. - V. 8. -p. 2128.

71. Patankar S.V., Spalding D.B. A Calculation Procedure for Heat, Mass and

72. Momentum Transfer in Three-Dimensional Parabolic Flows // Int. J. Heat Mass Transfer.-1972.-V. 15.-p. 1787.

73. Patankar S.V. A Calculation Procedure for Two-Dimensional Elliptic Situations // Numerical Heat Transfer. 1979. - V.2.

74. Пустовойтенко А.И. О расчете нагрева мелкодисперсных частичек в высокотемпературной струе газа. // Физика и химия обработки материалов. 1976.-№3.-С. 138-141.

75. Пустовойтенко А.И. Математическое моделирование нагрева и испарения полидисперсного порошка в плазменной струе газа. // Физика и химия обработки материалов. 1977. - № 2. - С. 15-20.

76. Лохов Ю.Н., Петруничев В.А., Углов А.А., Швыркова И.И. Нагрев и испарение частиц в струе низкотемпературной плазмы. // Физика и химия обработки материалов. 1974. - № 6. - С. 52-56.

77. Королева Е.Б., Лохов Ю.Н., Петруничев В.А., Углов А.А., Швыркова И.И. К расчету нагрева и испарения дисперсных частиц в плазме. // Физика и химия обработки материалов. 1976. - № 5. - С. 25-27.

78. Пустовойтенко А.И., Панфилов С.А., Цветков Ю.В. Математическая модель струйно-плазменного процесса переработки дисперсного сырья с получением конденсационного порошка. // Физика и химия обработки материалов. 1979. - № 2. - С. 63-69.

79. Пустовойтенко А.И., Панфилов С.А., Цветков Ю.В. К расчету испарения частицы в высокотемпературном газе. Физика и химия обработки материалов. 1979. - № 2. - С. 63-69.

80. Буров И.С. К расчету теплообмена частиц дисперсного материала с плазменными потоками. // Физика и химия обработки материалов. 1979. -№ 4. - С. 42-49.

81. Dussoubs В., Vardelle A., Fauchais Р. 3-D modeling of the plasma co-spraying of two dissimilar materials. Progress in plasma processing of materials, 1999.

82. Proulx P., Mostaghimi J., Boulos M. Plasma-particle Interaction Effects in Induction Plasma Modeling under Dense Loading Conditions // Int. J. Heat Mass Transfer. 1985. - V. 28. - № 7. - P. 1327-1336.

83. Proulx P., Mostaghimi J., Boulos M. Heating of Powders in an RF Inductively Coupled Plasma under Dense Loading Conditions // Plasma Chem. Plasma Process. 1987. - V. 7. - № 1. - P. 29-52.

84. Proulx P., Mostaghimi J., Boulos M. Radiative Energy Transfer in Induction Plasma Modeling // Int. J. Heat Mass Transfer. 1991. - V. 34. - № 10. - P. 2571-2579.

85. Crowe C.T., Sharma M.P., Stock D.E. The Particle-Source-In Cell (PSI-Cell) Model for Gas-Droplet Flows // J. Fluids Eng. 1977. - V. 99. - P. 325-332.

86. Кондратьев JI.B., Наумов B.A. и др. Экспериментальное и численное исследование двухфазной турбулентной струи при газопламенном напылении. / ТВТ. 1992. - Т. 30. - № 1. - С. 139-144.

87. Домбровский Л.А., Игнатьев М.Б. Учет неизотермичности частиц в расчете и при диагностике двухфазных струй, применяемых для нанесения покрытий./ТВТ.-2001.-Т. 39. -№ 1.-С. 138-145.

88. S.V. Dresvin, O.N. Feygenson, S.G. Zverev, J. Amouroux, D. Morvan. Investigation of dusted jet of RF plasma torch / Proc. of the 6-th European Conference on Thermal Plasma Processes, Strasburg. 2000. - P. 373-378.

89. Зверев С.Г., Фейгенсон O.H., Дресвин C.B. Расчет динамики движения и нагревания мелкодисперсных частиц в струе ВЧИ-плазмы // XXIX Неделя науки СПбГТУ. 4.1: Материалы межвузовской научной конференции. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. С. 91-93.

90. Pfender E., Lee Y. C. Particle Dynamics and Particle Heat and Mass Transfer in Thermal Plasmas. Part I. The Motion of a Single Particle without Thermal

91. Effects. / Plasma Chem. Plasma Process. 1985. - V. 5. - P. 211-237.

92. Boulos M. I., Barnes R. M. Plasma Modeling and Computer Simulation // Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy. / Ed. P. W. J. M. Boumans. Wiley, New York, 1987. - P. 289-352.

93. Seiberg B.P., Nicholls J.A. Коэффициент лобового сопротивления сферических частиц небольшого размера. // Ракетная техника и космонавтика. 6. - № 3, 22. - 1968. - С. 22-31.

94. Yoshida T. and Akashi K. Particle Heating in a Radio-Frequency Plasma Torch. / J. Appl. Phys., 1977. V. 48 (6). - P. 2252-2260.

95. Сполдинг Д.Б. Горение и массообмен / Пер. с англ. Р.Н. Гизатулина и В.И. Ягодкина; Под ред. В.Е. Дорошенко. М.: Машиностроение, 1985. - 240 с.

96. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Б. Молекулярная теория газов и жидкостей. Перев. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. - 930 с.

97. Lee Y. С., Chyou Y. P., Pfender E. Particle Dynamics and Particle Heat and Mass Transfer in Thermal Plasmas. Part II. Particle Heat and Mass Transfer in Thermal Plasmas. Plasma Chem. Plasma Process., 1985, vol. 5 (4). P. 391-414.

98. Дресвин C.B., Мельник С.А., Михальков С.M. Исследование теплообмена плазменной струи со сферическими телами и плоскостью // Изв. СО АН СССР, сер. техн. наук. № 4, вып. 1. - 1986. - С. 69-77.

99. Дресвин С.В., Михальков С.М. Теплообмен сферических моделей и мелких движущихся частиц в плазменных струях // Теплофизика высоких температур. 1992. - Т.ЗО, № 1. - С. 25-35.

100. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, М.А. Бабушкина и др. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. -1232 с.

101. Кутателадзе С.С. Анализ подобия в теплофизике. Новосибирск: Наука, 1982.-280 с.

102. Young R.M., Pfender Е. Nusselt number correlations for heat transfer to small spheres in thermal plasma flows. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. -V. 7. № 2. - 1987. - P. 211-229.

103. Xi Chen. Particle heating in a thermal plasma. // Appl. Chem. V. 60 - № 5. -1988. P. 651-662.

104. Калганова И.В., Клубникин B.C. Исследование теплоотдачи при обтекании сферы потоком ионизованного аргона // Теплофизика высоких температур. Т. 14, № 2. - 1976. - С. 408-410.

105. Kubanek G.R., Chevalier P., Gauvin W.H. Heat Transfer to Spheres in a Confined Plasma Jet. // Canad. J. Chem. Eng. V.46, № 2. - 1968. - P. 101-107.

106. Katta S., Gauvin W.H. The Effect of Local Gas Velocity and Temperature on Local Heat Transfer to a Sphere in a High-Temperature Jet. // Can. Chem. Eng. -V.51.- 1973.-P. 307-311.

107. Rother W., Smoljakov V., Weiss K.-H. Konvektive warmeubertragung in einem laminaren stickstoff plasmastrahl I. // Beitr. Plasmaphys. - 1968, V.8, № 3. -P. 145-155.

108. Fay J.A., Riddell F.R. Теоретический анализ теплообмена в лобовой точке, омываемой диссоциированным воздухом // Проблемы движения головной части ракет дальнего действия. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. - С. 217256.

109. Lewis J.A., Gauvin W.H. Motion of Particles Entrained in a Plasma Jet. // AIChEJ, 1973, V. 19, №5.-p. 982.

110. Lee Y.C., Hsu K.C., Pfender E. Modeling of Particles Injected into a D. C. Plasma Jet. // V Int. Symposium on Plasma Chemistry, Edinburgh, Scotland, 1981, V. 2.-P. 795.

111. Sayegh N.N., Gauvin W.H. Heat Transfer to a Stationary Sphere in a Plasma Flames. // AIChE J. V. 25, № 6. - 1979. - P. 1057-1064.

112. Клубникин B.C. Теплопередача в потоке ионизированного газа. // Явления переноса в низкотемпературной плазме. — Мн.: ИТМО, 1969. — С. 125-135.

113. Rose Р., Stark W. Измерения теплообмена в лобовой точке в диссоциированном воздухе. // Проблемы движения головной части ракет дальнего действия. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. - С. 279-311.

114. Boulos M.I. Heating of powders in the fire ball of on induction plasma // IEE TPS. PS. 6, № 2. - 1978. - P. 93-106.

115. Рыкалин H. H., Николаев А. В., Кулагин И. Д. Тепловой поток в тело, взаимодействующее с плазменной струей. // ТВТ, 1965, т. 3, № 6. С. 871.

116. Абу-Ромия, Бхатья. Калориметрическое исследование теплопередачи в критической точке тела в плазменной потоке с помощью тепловой трубки. //РТК, 1972, Т. 10, №3.- С. 97-101.

117. Донской A.B., Дресвин С. В., Орлова М.А. и др. Теплообмен плазмы с плоской преградой и сферическим телом. // VI Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы. Фрунзе: Илим, 1974. С. 428.

118. Ranz W.E., Marshall W.R. Chem. Eng. Progr., 1952, V. 48, № 2. P. 173.

119. Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. М.: Энергия, 1970. 424 с.

120. Rother W. Konvektive Warmeubertragung in einem laminaren Stickstoff -Plasmastrahl II. // Beitr. Plasmaphys. 1968, V. 8, № 3. - P. 157-165.