автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.06, диссертация на тему:Управление газодинамическими и электромагнитными полями в электродуговых технологических процессах судостроения и судоремонта

На правах рукописи

ДОСТОВАЛОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ И

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ СУДОСТРОЕНИЯ И СУДОРЕМОНТА

Специальности 05.08.06 - «Физические поля корабля, океана,

атмосферы и их взаимодействие» и 05.08.04 - «Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного

производства»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владивосток - 2000

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете и в Институте химии ДВО РАН Научные консультанты: заслуженный деятель науки Российской

Федерации, доктор технических наук, профессор П.С. ГОРДИЕНКО;

доктор технических наук, профессор Б.А. УРЮКОВ.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники,

доктор технических наук, профессор Н.В. БАРАБАНОВ; доктор технических наук, профессор О.В.АБРАМОВ;

доктор химических наук, старший научный сотрудник М.А. МЕДКОВ.

Ведущая организация - Институт материаловедения Хабаровского

научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук.

Защита состоится £8 £2000 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 064. 01.01

в Дальневосточном государственном техническом университете по адресу:

690950, Владивосток, Пушкинская 10, ДВГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного

государственного технического университета.

Автореферат разослан £1> 2000 года.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета, ' ^

кандидат технических наук Е.К. Борисов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Электродуговые технологические процессы широко используются в судоремонтной, судостроительной промышленности и занимают ведущее место среди перспективных способов обработки материалов. Повышение производительности и качества электродуговой поверхностной обработки металлов, получение новых материалов и разработка перспективных технологий являются важнейшими задачами, что требует всесторонних и комплексных исследований дугового разряда. Особенно важным при этом представляется изучение влияния газодинамического воздействия на характеристики дуги, так как такое воздействие в значительной степени определяет технологические свойства дугового разряда. Исследования газодинамического и электромагнитного воздействия, как наиболее эффективных форм внешнего воздействия на дугу, позволяют существенно повысить параметры напряженности электрического поля дуги и управлять размерами характерных зон. Это, соответственно, определяет эффективность электродуговых устройств и расширяет технологические возможности электродуговых процессов. В настоящее время нет достаточного количества экспериментальных данных о возможностях и методах газодинамического воздействия на широко распространенную в практике современного судостроительного производства открытую короткую дугу, что определяет актуальность выполненных исследований. Работа выполнялась в соответствии с плановой тематикой Института химии ДВО РАН (номера государственной регистрации тем: 01.86.0112872,01.91.0053613,01.96.0010350).

Целью настоящей работы является разработка теории и методов эффективного управления электрической дугой в аппаратах для технологических процессов обработки металлов, получения новых веществ и интенсификации сжигания топлива.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие научно - технические задачи:

• • исследовать влияние турбулентности газового потока различной интенсивности на свойства электрической дуги;

• изучить воздействие интенсивного локального обдува открытой дуги на её свойства; • •

• разработать теоретические основы управления тепловым слоем дугового разряда на засопловом участке электродуговых устройств;

• разработать методику измерения расхода газа при управлении тепловым слоем дуги;

• установить зависимость устойчивости дугового разряда от воздействия внешнего магнитного поля;

• исследовать технологические параметры электродуговых устройств, обеспечивающих стабилизацию дуги высокоскоростными сходящимися потоками газа при резке металлов, при получении новых веществ и плазменном сжигании топлива;,

• исследовать технологические особенности плазменно-механической обработки и поверхностной термической обработки судовых валов электродуговыми методами с управляемым тепловым слоем дуги.

Научная новизна работы:

• экспериментальные исследования влияния искусственной турбулентности, создаваемой шестью видами турбулизаторов, на свойства электрической дуги позволили впервые показать, что напряжение короткой открытой дуги может изменяться на 40% в зависимости от вида турбулизатора и силы тока дуги; , . .

• экспериментальные исследования воздействия высокоскоростных сходящихся потоков на короткую открытую дугу позволили впервые-показать, что область подъема напряженности в районе схождения струй обусловлена сужением столба дуги, с повышением осевой температуры;

• выяснена полная картина распределения напряженности по длине дуги, включая области её подъема, обусловленные как воздействием сходящихся струй, так и развивающейся турбулентностью потока;

• построена газодинамическая схема течения в области сжатия столба дуги, косвенно подтвержденная визуальными наблюдениями;

• впервые представлена теория специального газодинамического управления тепловым слоем дуги на засопловом участке дугового устройства и теория измерения расхода газа при таком управлении;

• впервые установлены области устойчивого горения дуги при воздействии внешнего магнитного поля в зависимости от формы катода и напряженности магнитного поля;

• впервые показано наличие закалочных структур в поверхностных слоях массивных валов из низкоуглеродистых сталей после обработки их устройством с управляемым тепловым слоем;

• впервые, на базе проведенных исследований, разработан комплекс плаз-менно-дуговых устройств, обеспечивающих розжиг и стабилизацию горения пылеугольных смесей и водо-угольных суспензий;

• впервые доказана возможность получения фторсодержащих соединений из Приморского флюорита электродуговым пиролизом для производства пигментов, применяемых в судостроении и судоремонте в качестве основных компонентов защитных покрытий; •

• предложена технология направленного восстановления поликристаллического кремния для электронной промышленности на основе диоксида кремния;

• построена математическая модель для оптимизации режимов резки металлов дугой с интенсивным локальным обдувом.

Практическая ценность работы. Полученные научные результаты легли в основу разработок высокоэффективных электродуговых устройств различного назначения и перспективных технологий комплексной переработки мине-

рального сырья Дальнего Востока для судоремонта. Построенные математические модели используются для расчета и выбора режимов при электродуговой поверхностной обработке металлов. Разработанные на основании данных исследований электродуговые устройства применяются в технологических процессах на судоремонтных и судостроительных предприятиях. За внедрение способа дуговой обработки при постройке атомохода «Арктика» в составе авторского коллектива, награжден премией и знаком «Изобретатель СССР». Работа авторов Достовалов В.А., Петросьянц В.В. «Установка плазменного розжига» на конкурсе «Лучшие изобретения Приморья — 2000» заняла первое место и внедряется на ТЭС «Дальэнерго». Это подтверждается соответствующими актами о внедрении результатов работы. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментального исследования короткой открытой дуги при взаимодействии с газовыми потоками различной начальной турбулентности.

2. Результаты экспериментального исследования короткой открытой дуги при взаимодействии со сходящимися высокоскоростными потоками газа.

3. Теория газодинамического управления тепловым слоем дуги на засопло-вом участке специального дугового устройства.

4.Теория измерения расхода газа при управлении тепловым слоем. 5.3акономерности устойчивого горения дугового разряда в устройстве для розжига углеводородного топлива при воздействии внешнего магнитного поля.

6.Результаты экспериментального исследования и модельного анализа процессов поверхностной резки металлов электрической дугой, стабилизированной высокоскоростными потоками газа,' сходящимися на начальном участке.

7.Результаты экспериментального исследования плазменно-механической и термической обработки массивных валов дуговым устройством с управляемым тепловым слоем.

8.Технология и оборудование плазменно-дугового получения материалов из минерального сырья Дальнего Востока для судоремонтной и судостроительной промышленности.

9.Технология и оборудование плазменно-дугового розжига и стабилизации горения углеводородного топлива на энергетических установках ТЭС и судоремонтных предприятиях.

Ю.Принципы направленного восстановления поликристаллического кремния для электронной промышленности на основе диоксида кремния.

Личный вклад автора. Диссертация является итогом многолетних исследований, проведенных на кафедре сварочного производства ДВГТУ, в Институте теплофизики СО АН СССР, Институте сверхтвердых материалов АН УССР, Институте химии ДВО РАН. В работе использованы некоторые результаты кандидатской диссертации Достовалова В.А., а также результаты исследований Гордиенко П.С. в области микродугового оксидирования, выполненных при непосредственном участии автора.

Автор выражает искреннюю признательность коллективу Института химии ДВО РАН за содействие в выполнении настоящей работы и лично профессору Гордиенко П.С. и профессору Урюкову Б.А. ( ИПМ НАНУ г.Киев ) за поддержку и критический анализ результатов исследований. Апробация работы; Материалы диссертации докладывались на юбилейной ХХУ научно-технической конференции по сварке и технологии судостроения (Владивосток, 1976), на ХХ1У научно-технической конференции по сварке (Владивосток, 1977), на VII Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Алма-Ата, 1977), на Всесоюзной конференции, посвященной 50-летию подготовки инженеров-сварщиков (Владивосток; 1980), на VIII Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Новосибирск,'1980), на X Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Каунас, 1986), на XI Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Новосибирск, 1989), на конферен-2

ции по технологии упрочнения металлов (Шеньян, КНР 1991), на конференции по перспективным источникам нагрева (Ухань, КНР 1992), на первом международном студенческом форуме стран АТР (Владивосток, 1995), на конференции по высоким технологиям (Ниигата, Япония 1996), на международном симпозиуме «Сознание и наука» (Владивосток, 1999), на первом международном конгрессе по новейшим технологиям (Владивосток, 2000), на научно- практической конференции по энергетике Приморья (Владивосток, 2000).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 33 научных работах, в том числе в монографии, 4 авторских свидетельствах и патентах. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Она изложена на 370 страницах машинописного текста, содержит 154 рисунка, 7 таблиц. Список литературы включает 287 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и задачи исследования, отражены основные положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе проведен критический анализ литературных данных о электродуговом нагреве в сварочном производстве при нагреве газа и порошковых материалов. Рассмотрены особенности плазменно - дуговых процессов и систематизированы существующие представления о квазиравновесных и неравновесных плазмохимических реакциях. Определены перспективы получения фторсодержащих соединений. Показана актуальность исследований и разработки электродутовых процессов на Дальнем Востоке. Отражены особенности, перспективы и проблемы плазменно-дугового нагрева дисперсных углеводородных соединений. <

Во второй главе проведен анализ влияния газодинамического воздействия на характеристики электрической дуги в канале и параметры открытых длинных дуг, а также газодинамического воздействия на дугу путем интенсивного локального вдува газа в канал плазмотрона. Отмечено, что механизм газодинамического воздействия на короткую открытую дугу, характерную для сварочного производства, изучен недостаточно. Представлены результаты экспериментального исследования воздействия газовых потоков с различной начальной интенсивностью турбулентности на свойства дугового разряда.

2.1. Результаты исследований методов создания турбулентных струй с высокой начальной интенсивностью представлены в виде универсальных профилей скорости для сопел с разной геометрией проточной части и различными турбулизирующими элементами. Безразмерные величины скорости и 'ит строились в зависимости от безразмерных ординат г/гл где ит - максимальная скорость в данном сечении (не обязательно на оси), г, - расстояние от оси струи, на котором скорость вдвое меньше максимальной. Аналогично строились профили интенсивности турбулентности для исследуемых сопел и турбулизаторов (рис.1).

Рис.1. Схемы исследуемых турбулизаторов: 1,2 —«пассивные» турбулизаторы; 3,4,5 —«активные» турбулизаторы; 6 —

диффузор

На рис. 2 даны примеры распределения профилей скорости и уровня турбулентности по сечению струи для турбулизаторов и №1 и №5.

О о.'г 0[4 С).6 О1.8 Г.О t.2 Рис.2. Профили относительной скорости (кривые 1,2) и уровня турбулентности (кривые 3,4) воздушной струи на расстоянии от среза сопла, г = 1 • 10~м:

Профили скорости для конфузорных сопел в сечении 1-10"3м отличаются от обычной схемы течения в струе, что вызвано торможением газа в следе за катодом. Образование следа определяло смешение и повышало значение турбулентности в центральной части струи до £ = 30%. «Площадка» (постоянные значения) на профиле турбулентности в области "площадки" профиля скорости говорит о существовании ядра струи. Ниже по потоку профили скорости и уровня турбулентности в центральной части струи практически выравнивались. Отсутствие "площадки" для таких сопел дальше по потоку в сечении г = 3-10~2м свидетельствует о смешении струи за счет смыкания пограничных слоев и образовании турбулентной структуры .потока. Устанавливаемая в такие сопла сетка выравнивала профили скорости и турбулентности, выполняя роль хонейкомба. Турбули-зирующие элементы №1 и №2, которые помещались в конфузорные сопла, также частично выполняли функции хонейкомба. Однако, при этом наблюдалось отличие в формировании профилей скорости и уровня турбулентности для разных сечений струй.

и/ит, е

(ReälO*"4) — турбулизатор № 1, :—турбулизатор № 5

Следует отметить, что турбулизатор №2 вызывает увеличение уровня турбулентности во всех сечениях на 5% по сравнению с турбулизатором №1. Применение активного турбулизатора №3 вызывало существенное изменение профилей скорости по сравнению с предшествующими турбулизаторами за счет пересечения газового потока лопатками и выравнивание профилей уровня турбулентности при незначительном его увеличении. Радиальный вдув газа одновременно с осевой подачей из турбулизаторов № 4 и №5 формировал профиль скорости и уровня турбулентности, существенно отличающийся от соответствующих профилей турбулизаторов № I и № 2. При этом пульсирующая с частотой 3 Гц подача газа из турбулизатора №5 увеличивала уровень турбулентности в сечении г = 1 • 10~3л до е = 65% на оси струи до е = 40% при г/к, =0,6. Турбулизатор №6, выполненный в виде диффузора с искусственной шероховатостью, создаваемой выдвижными штифтами в критическом сечении, вызывал общее увеличение турбулентности в пределах измеряемых сечений. Наибольший уровень турбулентности удалось получить, используя турбулизаторы № 5 и №6.

Исследовалось влияние искусственной турбулентности на падение напряжения на коротких (до 3-10~2м) дугах. Результаты измерения вольт-амперных характеристик дуги длиной 3- 10"2м при установке различных турбулизаторов показаны на рис. 3.

Видно, что влияние относительно невысокой начальной турбулентности (е до » 20%) сказывается вплоть до силы тока =80-100 А. Уменьшение отличия падения напряжения от случая ламинарной дуги объясняется падением турбулентности за счет конфузорного течения газа при подсасывании его в катодную струю. Получено соотношение для приближенного определения прироста скорости в прикатодной струе, оценки по которому согласуются с известными измерениями. При установке турбулизаторов с большой начальной турбулентностью её влияние сохраняется при токах,

з

больших 100 А, причем отличие от падения напряжения на ламинарной дуге

составляет 54% при I =40А и 42% при I =100А. и,В

120

80

40 60 80 100

Рис.3. Вольт- амперные характеристики дуги при различных турбулизаторах: 1 - турбулизатор №5; 2 - турбулизатор №1 и №4; 3- ламинарная дуга,

(Q = 3,16-103 кг/с) - const

Для объяснения различия в падениях напряжения на дуге при установке различных турбулизаторов производились оценки величины турбулентной теплопроводности Ат, которая для рассматриваемого случая получена в виде:

К =cpRcuCep, где С - коэффициент (С=0,1); Rc - радиус сопла, из которого вытекает газ; р - плотность; и - скорость; ср - теплоемкость; е - степень турбулентности потока в рассматриваемой точке.

На основе экспериментально полученных значений и и £ показано, что существенное различие (в несколько раз) в коэффициентах Хт для различных турбулизаторов наблюдается лишь на длинах до (2 • 10-2 + 3 • 10~2 )м. Следовательно, в длинной дуге влияние того или иного турбулизатора не должно сильно сказываться на ее характеристиках.

2.2. Представлены результаты экспериментального исследования газодинамического воздействия высокоскоростных сходящихся кольцевых струй на свойства короткой открытой дуги. Исследования структуры высокоскорост-

ных сходящихся кольцевых струй показали, что поток имеет поджатие на участке 3-1СГ3л<н-7-10_3л< от катода в зависимости от соотношения скоростей газа, истекающих из двух кольцевых сопел специального плазмотрона. Если при истечении газа из внутреннего и обеих сопел это поджатие явно видно при визуальных наблюдениях, а также из пневмо - термоанемометри-ческих измерений, то при истечении только из внешнего сопла поджатие струи мало заметно, а разрушение потока после места схождения струй происходит значительно быстрее. На рис. 4 показаны примеры распределения и/итах и £ при совместном истечении из внутреннего и внешнего сопел и при истечении из сопла стандартного плазмотрона установки ОПР-7, отличающегося классической схемой течения в затопленной струе.

О 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 г/г„ 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,1 г/г.

Рис. 4. Профили относительной скорости и/ит (1,2,3) и уровня турбулентности г (4,5,6) воздушной струи, формируемой совместно внутренним и внешним соплом (а) и плазмотроном установки ОПР-7 (б):

1,4 -г = 2 • 1<Г3м;2,5 - г = 4- 1(Г3м; 3,6 - г = 6- 10~3м; 0=2- 10~3кг/с

Ясно видно сильное различие, как в профиле скорости, так и в профиле уровня турбулентности. В случае сходящегося струйного течения имеются два максимума скорости, а степень турбулентности при осевой зоне

меньше, чем в плазмотроне установки ОПР-7, вследствие конфузорно-сти потока. Фотосъемки дуги при обжатии ее высокоскоростными сходящимися потоками (рис.5) согласуются с "холодными продувками". Иссле-

Рис.5. Компьютерная томография дуги, обдуваемой высокоскоростными сходящимися потоками газа, при различной ее длине: а) гд=5-1(Г3лг, £<2 = 3,6-Ю-3 кг/с; б) га = 1-Ю"2 м\ £0 = 3,6- 1(Г3 кг[с

дования воздействия высокоскоростных сходящихся струй на короткую дугу позволили установить полную картину распределения напряженности по длине дуги (рис. 6). Отчетливо видны три характерные зоны: начальная

Е-101 В/м

100 т

40 --

20 --

80 --

60 --

0

н—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—М—ь

г-10"3м

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Рис. 6. Распределение напряженности электрического поля по длине дуги при локальном высокоскоростном обдуве: 2 = 2-10~ъкг!с\ = 2-10~2л/ ; 1-совместный обдув; 2-внутренний обдув;3-внешний обдув; 4-соосный обдув

зона, отвечающая спаду напряженности как в обычной соосно обдуваемой дуге; зона всплеска напряженности, превышающая в максимуме напряженность соосно обдуваемой дуги в 2 3 раза, обусловленная поджати-ем столба дуги сходящимися кольцевыми струями; зона подъема напряженности вследствие развития турбулентности в струе. Наибольший подъем напряженности наблюдается при совместном истечении струй, наименьший - при истечении только из внешнего сопла. Измерения температуры согласуются с данными по напряженности. На рис.7 показаны профили температур при обдуве дуги внутренней и внешней струями. Видно, что при обдуве внутренней струёй в зоне всплеска напряженности г = 5 • 1СГ3 м профиль температуры имеет острый пик вблизи оси, отвечающий поджатию струи. Вне этой зоны профили температуры более пологие, особенно вниз по потоку, в расходящейся части струи. При обдуве внешней струёй профиль температуры в районе всплеска напряжённости не имеет явного пика, а вне зоны поджатая профили почти идентичны предыдущему случаю.

Рис. 7. Распределение температуры по радиусу дуги а) обдув внутренним потоком; б) обдув внешним потоком:

(бвн =1,8-Ю-3кг/с ) Швш =1,9-1 (Г3кг/с)

1-г = 212-г = 5-10~ъм\ 3-г = 81(Г3л<

Сопоставление распределения Е и осевых температур Г0 по длине показывает, что точки Етах в зоне поджатия несколько сдвинуты (на

1,0 + 1,5)-10'3 м вниз по потоку от точек Г0тах. Это, вероятно, связано с неоднозначностью влияния изменения площади сечения дуги на напряженность электрического поля: если уменьшение сечения столба само по себе приводит к увеличению плотности тока и по закону Ома - к росту напряженности, то это сжатие, способствующее увеличению температуры (и, следовательно, проводимости ст), приводит к уменьшению напряженности электрического поля. В результате, точки минимума сечения столба дуги, максимумов осевой температуры и напряжённости электрического поля не должны совпадать. Способ организации поджатия дуги (сходящимися кольцевыми струями) подобен тому, который имеет место при щелевом вдуве в канал плазмотрона. Поэтому результаты данного исследования могут быть привлечены для объяснения аномального поведения напряженности электрического поля в канале плазмотрона, обнаруженного М.Ф.Жуковым. На основании проведенных исследований построена газодинамическая схема течения в зоне сжатия дуги высокоскоростными сходящимися струями рис.8.

Рис. 8. Газодинамическая схема течения при интенсивном обдуве дуги: 1- обдувающая струя; 2 - граница теплового слоя; 3 - зона максимальной контракции; 4 - область обратных течений; 5 - зона турбулентного смешения

со средой

Сходящийся поток 1 сжимает тепловой слой 2 около дуги. Появление зоны 3 максимального поджатия дуги приводит к возникновению обратных

течений 4, обусловленных как градиентом электромагнитного давления, так и переходом в давление части радиального импульса струи. Косвенным подтверждением наличия зоны обратных течений являются наблюдения движения капель металла катода к его периферии (такая капля видна на рис.5,а).

Сложность распределения напряженности дуги по длине, зависимости ее значений и местоположения характерных зон от соотношения скоростей обдувающих газов обуславливает сложную картину поведения падения напряжения на дуге при изменении скоростей обдувающих струй. На рис.9 показан пример такой зависимости для дуги длиной 5 • 1СГ3 м.

(?ен10-3 кг/с

Рис. 9. Зависимость падения напряжения на дуге от расхода воздуха при локальном обдуве: (га=5-1СГ3лО

1-б.ш,61 О"3 кг/с; 2-<2вш =1,8-Ю'3кг/с; =2,МО"3кг/с,

4 ~ Овш =2,3-10"3 кг/с; 5~0вш =2,6-10"3 кг/с; 6-б.ш =0

Видно, что при постоянной скорости внешней струи возможен не только рост, но и спад напряжения с ростом скорости внутренней струи. Такое сложное поведение напряжения объясняется тем, что увеличение скорости внутреннего потока сдвигает зону всплеска напряженности дальше от катода и чем меньше скорость внешней струи, тем при меньших скоростях внутренней струи начинается движение этой зоны. При определенной скорости внутренней струи зона всплеска напряженности "уходит" за плоскость анода и напряжение на дуге снижается. При длинах дуги г¿, = (15 + 20)-10~3.м сни-

жение напряжения на дуге объясняется "уходом" зоны турбулентного возрастания напряженности.

В третьей главе изложена разработанная теория управления тепловым слоем дуги плазмотрона. В судоремонте, судостроении и других производствах, где используются крупнотоннажные изделия типа «вал» для технологических процессов термообработки и плазменно-механической обработки требуются источники нагрева с высокой плотностью энергии в пятне нагрева и малой площадью пятна. Этому соответствует нагрев лазером, но низкий к.п.д. и высокая стоимость оборудования ограничивают широкое применение таких источников. Плазменно-дуговой нагрев подходит по энергетическим параметрам, но традиционный принцип работы всех плазмотронов - продувка газа через сопло и, соответственно, наличие плазменного факела не позволяет ограничить площадь нагрева. В предложенной схеме плазмотрона (рис.10) столб дуги можно разделить на две части: одна, длина которой обозначена через , находится вне канала плазмотрона, другая, длина которой обозначена через Ьс, находится внутри канала плазмотрона.

3.1. Участок, находящийся вне канала, обдувается сходящимся потоком газа, который сносит границу зоны прогрева, стремящуюся расшириться в радиальном направлении, ближе к оси. Поэтому в теоретическом анализе можно ограничиться рассмотрением лишь уравнения неразрывности и энергии. Для стационарного режима:

И

Рис.10. Схема плазмотрона

^-(руг)+^-(риг)=0, (3.1) дг дг

■^—(ругИ) + ~(ригК) = гаЕг + (3.2)

дг дг дг дг

где у и и - радиальная и осевая составляющие скорости. В уравнении энергии не учитывался вклад излучения, т.к. в воздухе до токов ~ 200А он невелик. Для удельного расхода примем следующую зависимость от координат: ри = аг, (3.3)

аналогичную той, которая используется для описания потенциального течения вблизи точки торможения. Из уравнения (3.1) находим:

ру = -~г. (3.4)

Постоянная а - коэффициент всасывания, находится из общего расхода газа через канал плазмотрона:

4в

а =-

Уравнения (3.1), (3.2) дополняются определением силы тока

/ = 2лЕ°^агс1г (3.5)

о

и зависимостями между переносными и термодинамическими свойствами Я с Г й Т

воздуха: -— = —Н — I , (3.6)

А» ММ

I

_ _ (7 _ I А -

. . , . . (3.7)

о, \ К

где т = 0.562; = 3-Ю5 Дж/кг; Ам=2.64-10"2 Вт/мК; сРт% =103 Дж/кг;

п =3/2; 73,2; а. = 1,0 Ом-1 м-1. Система (3.1), (3.2), (3.5) решалась двумя способами: «интегральным методом», который успешно использовался авторами известных монографий

"Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны)" и "Прикладная динамика термической плазмы", и численным методом.

Результаты расчета «интегральным методом» показаны на рис. 11 сплошными линиями, где использованы безразмерные функции:

Здесь 8 - поперечный размер теплового слоя дуги, который в «интегральном методе» имеет конечную величину. Видно, что функция поперечного размера

43 2 1 Рис. 11. Зависимость искомых функций от параметра всасывания. w

нх

-1 и е

С 4 5 е

теплового слоя £2 довольно слабо зависит от параметра всасывания, примерно, как И'-0,16. Отсюда, если принять во внимание выражение для У/, следует, что 5 зависит главным образом от гидродинамики потока: 5 » а-0,42/0-16. Вольт-амперная характеристика дуги е = /(ТУ) оказалась слабо падающей.

Применение «интегрального метода» показало, что существует простая геометрическая модель данной задачи. Она представляет собой цилиндр постоянного по длине диаметра, в котором распределение температуры по радиусу не зависит от осевой координаты - своеобразная "цилиндрическая дуга", не ограниченная стенками, в отличие, например, от известной модели Меккера . Цилиндрическая дуговая "трубка" реализуется потому, что верти-

кально направленный поток ускоряется по мере удаления от стенки, и тепловые потоки, выделяемые дугой, стремящиеся расширить область нагрева в радиальном направлении, сносятся потоком к оси и вдоль нее тем быстрей, чем дальше от стенки.

В дальнейшем численно решалась задача о цилиндрической дуге в "обратной струе" с использованием уравнением (3.2), в котором приравниваются нулю производные по г

-аЕ1+---гА— . (3.8)

2 dr г dry dr

Введем безразмерную координату, подобную той, которая использова-

на Меккером: х = гЕ,\— . (3.9)

А»/:»

Преобразуя (3.8), получаем:

<Ьс2 2 )с1х

Уравнение (3.5), определяющее силу тока, в данном случае будет иметь

вид: е\У = 2\axdx. (3.11)

о

Граничными условиями для уравнения (3.10) являются условие симметрии на оси и выравнивание температуры вдали от разряда, т.е.:

йх

Задача решалась методом последовательных приближений. На рис.12, приведены графики зависимости (# —1)/(£-1) = у(г/5)в диапазоне изменения осевой температуры Т0 от 5400 К до 20000 К (50 < х - 600). Видно, что с ростом осевой температуры профиль энтальпии в относительных координатах становится несколько более наполненным, а при достаточно большой осевой температуре (Т0> ~ 10000 К) изменение профиля проявляется лишь в пери-

= = 1. (3.12)

X—»«>

л=0

ферийной зоне. Другие результаты решения этой задачи показаны на рис. 11. пунктирными линиями.

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 о

2,3 1

1 *

г/<5

0 1 2 3

Рис.12. Профили энтальпии по радиусу: 1 — 7"0 = 5400АГ; 2 - Г0 = 11400Л-; 3-Г0 = 201(ХЖ

Видно, что интегральный метод достаточно близок к численному. Особенно хорошее соответствие наблюдается в зависимости е=/(\У). Решалась также задача для участка дуги, находящегося в канале на основе системы уравнений неразрывности, импульса и энергии на установившемся участке цилиндрического канала радиуса Я. Если пренебречь магнитным давлением, диссипацией энергии трения, вкладом кинетической энергии потока и излучения в энергобаланс, то система уравнений неразрывности, импульса и энергии будет иметь вид:

ри = /(г), (3.13)

1 Л ( ¿и \

г

гА—1+а£2 =0. Лг)

Она дополняется интегральным уравнением:

я

I = 2лЕ\о г ¿г

о

(3.14)

(3.15)

(3.16)

и связями переносных свойств среды с термодинамическими функциями (3.6), (3.7). Граничные условия:

г = О,

¿к _ йТ -

= 0, — = 0; г = Л, Г = Г„,

¿г ¿г

При заданных градиенте давления и силе тока эта система разрешима. Результаты численного решения показаны на рис.13, где в качестве независимой переменной принят комплекс:

А = I

а в качестве характеристики напряженности электрического поля

Расчетный диапазон был взят тот же, что и на рис.11, т.е. Г0 = 5400ЛГ + 20000Л". Видно, что в данном диапазоне осевых температур

1,5

Чх

18 хк

2,5

3,5

Рис.13. Характеристики цилиндрической дуги в канале.

18 Ак

вольт - амперная характеристика слабо падающая. Итак, зная длины участков дуги можно рассчитать падение напряжения на дуге, комбинируя

данные рис.11. и рис.13.

3.2. На основании расчетов была разработана конструкция специального плазмотрона, у которого стабилизация дугового разряда осуществлялась за счет всасывания газа. Одной из наиболее важных характеристик рассматриваемого плазмотрона является расход всасываемого газа. Поскольку известные методики не позволяют измерить этот расход, в настоящей работе раз-

работана теория определения расхода газа применительно к данному электродуговому устройству по измерениям перепада давления на длине канала. В «холодном» режиме (без дуги) расход рассчитывался по известным формулам Са = ~^—цаОВ (для ламинарного потока), (3.17) 128

Са=0,1\1яца0в*11 (для турбулентного потока) , (3.18) - параметр градиента давления.

А

с!Р

Индекс «а» отвечает нормальным условиям. На основе решения задачи о течении газа в цилиндрическом канале при наличии дуги, аналогичного тому, которое получено выше, найден поправочный коэффициент в соотношении

С = К(Ак)Са. (3.19)

Результаты расчетов представлены на рис.14. Расчетные зависимости с погрешностью не больше 10% аппроксимируется выражением:

К = (и-аЛд 3]Г1. Для ламинарного режима ОС = 2,21, для турбулентного: 2,21

а =

1 + 0,037В°'34 '

18 К

Рис.14. Зависимость поправочного коэффициента к расчету расхода от параметров Ак и В: 1 - ламинарный режим; 2-5 - турбулентный режим;

2-\ёВ=4£; 3-^В = 5,0; 4-1§В = 5,5; 5-^Я = б,0

Таким образом, определены критические значения параметра В и числа Ренольдса перехода от ламинарного режима течения к турбулентному при наличии дуги.

В четвертой главе приведены результаты исследований, позволившие установить взаимосвязь между током дуги, формой медных электродов и напряженностью магнитного поля при воздействии на дугу внешним магнитным полем. Эти исследования проводились с целью повышения ресурса работы мощных плазмотронов, используемых при безмазутном розжиге и стабилизации горения в энергетических установках. В результате исследований установлено, что электрическая дуга, управляемая внешним магнитным полем, имеет дискретный характер движения. Выяснен механизм такого движения, который определяется главным образом, тесной взаимосвязью двух факторов: изменением в процессе вращательного движения коэффициента сопротивления перемещению катодного пятна и изменением работы выхода электронов из металла. Этим объясняется тот факт, что катодное пятно перемещается строго по границе окисной пленки на поверхности электродов. Экспериментами установлено, что без наличия окисной пленки на поверхности электродов в инертной среде дуга практически не горит. Определены количественно условия и параметры перемещения для окисленных и неокис-ленных поверхностей при одинаковой силе тока дугового разряда, находящегося во внешнем магнитном поле (рис.15).

t, 0,5 0,4 -

о,з -0,2 -0,1

Рис.15. Влияние окисной пленки на

_______J I скорость вращения дуги в магнитном

поле: ток 1= 150 А, напряжен-

- Си

с"1

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

ность магнитного поля Н = 8500 А/м

Эксперименты позволили установить области устойчивости дугового разряда во внешнем магнитном поле в зависимости от тока дуги и формы

электродов. Изучены характерные особенности поведения дуги при управлении магнитным полем. Установлено, что электрическая дута на плоской рабочей части уступа при больших значениях напряженности внешнего магнитного поля более устойчива, чем на остром уступе. Подобные уступы довольно часто используются в промышленных плазмотронах с камерой расширения.

Применяя экспериментальные данные (рис.16), аппроксимация которых была сделана по методу наименьших квадратов с использованием пакета прикладных программ «MATH CARD», аналитически выражена область устойчивого горения для электрода с прямым уступом. В результате вычислений получена математическая модель, являющаяся критерием устойчивости дуги при управлении внешним магнитным полем, определяющая зависимость между напряженностью магнитного поля вращающего электрическую дугу в плазмотроне и величиной тока дуги,

где Н - напряженность магнитного поля; 1т - текущее значение тока дуги; /0 - минимальное (начальное) значение тока дуги.

Я<533,3(/т-/0),

I, А

¡.6 3.2 Д.'в б!4 8.0 Н, А/м (х104) кЫЫ - область устойчивого горения дуги (катод с прямым уступом)

I I - область устойчивого горения дуги (катод с острым уступом)

50 _ эластичность

150 -

100 -

Рис. 16. Влияние напря-

женности магнитного поля и формы катода на эластичность дуги;

Эта модель представляет практическую значимость для инженерных расчетов, так как позволяет определять устойчивость дугового разряда при

воздействии внешнего магнитного поля в широком диапазоне токов и напряженности магнитного поля с достаточной точностью. С использованием методов калориметрии экспериментально определен эффективный коэффициент полезного действия вращающейся дуги, который для данного материала электродов составляет г\Зф = 14 -ь 15 %.

В пятой главе приведены результаты технологических исследований электродуговых процессов обработки металлов с применением развитых в данной работе теориями газодинамического и электромагнитного воздействия на короткую открытую дугу и дугу в плазмотроне. Эти исследования проведены с целью определения технологических особенностей и режимов поверхностной обработки материалов разработанными электродуговыми устройствами. Выяснена целесообразность промышленного применения исследованных электродуговых процессов.

5.1 Исследования показали, что при обдуве короткой электрической дуги потоком газа с различным уровнем турбулентности происходит изменение зоны нагрева и характеристик самой дуги. Повышение уровня начальной турбулентности газового потока, обдувающего дугу, вызывает расширение зоны нагрева и уменьшение концентрации теплового потока (рис.17). Дуга,

Рис.17. Многоточечная анодная привязка при воздействии на дугу воздушным потоком с начальным уровнем турбулентности 20%

обдуваемая потоком газа с незначительным уровнем турбулентности, обладает повышенной проплавляющей способностью и узкой зоной нагрева за счет концентрации анодного пятна (рис.18). Таким образом, управление

Рис.18. Вид анодной привязки на пластине ВТ-14 при воздействии дугой, обдуваемой потоком газа с уровнем турбулентности 5%

уровнем турбулентности обдувающего потока позволяет управлять концентрацией ввода тепловой энергии в металл анода. На основании проведенных исследований даны рекомендации по проектированию электродуговых устройств, где дуга обдувается искусственно турбулизированными потоками воздуха. Такие источники нагрева нашли применению в судоремонте при гибки и правке судовых конструкций.

5.2. Исследования технологических возможностей и особенностей электродуговых процессов при газодинамическом воздействии на дугу сходящихся на начальном участки газовых потоков, проведены с применением математического планирования эксперимента.

Число опытов, необходимых для проведения многофакторного исследования, определялось, как: N = тк = 32 где ш = 2 - количество уровней; к =

5 - число независимых переменных. Однородность дисперсий опытных данных оценивалась по критерию Кохрена, адекватность математической модели процесса проверялась на основе регрессионного анализа по критерию Фишера, а значимость коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента.

После приведения к натуральным параметрам были получены уравнения математической модели процесса поверхностной резки металлов дугой, обдуваемой высокоскоростными сходящимися потоками газа, которые позволили определять интенсивность выплавления металла

6 = 12,79 + 0,177/ + 33,75£>вя - 1,04У + 0,07а - 0,56(2ви • а + 0,0IV ■ а и геометрические характеристики формы реза

В = 3,9 + 7,5бЙЯ + 06188 V - 0,135а - 0,18<2гн • У + 0,02V ■ а, Н =10,65 + 0,096/ + 1,25£гя -4,362гш-0,022У + 0,046/-2яд,.

Анализируя полученные уравнения, а именно функциональную зависимость глубины реза (Н ), как основного параметра при резке от выбранных режимов, определялась область оптимума функции Н в исследуемом диапазоне.

Изменение глубины реза пропорционально изменению силы тока, поэтому для определения наличия максимальной величины Я в исследуемом диапазоне использовалась методика "крутого восхождения". Исследования показали, что образующаяся при поверхностной резке на границе реза легко отделяемая пленка эвакуируемого из полости реза металла хорошо удаляется с поверхности образца. Подтверждена возможность выполнения данным способом многопроходной, поверхностной и разделительной резки (рис.19) и технологического процесса разглаживания сварных швов, применяемого в судостроении (рис.20). Математическое планирование технологического

Рис.19. Вид образца из стали типа АК после выполнения поверхностной резки (разделка под сварку)

Рис.20. Вид сварного шва стали типа АК разглаженного разработанным электродуговым способом

эксперимента позволило значительно упростить обработку экспериментальных данных и получение интерполяционных формул для выбора оптимальных вариантов обработки материалов. Анализ уравнений позволяет качественно и количественно оценить влияние каждого параметра в отдельности и при их взаимодействии на интенсивность удаляемого металла и геометрию полости реза.

Можно заключить, что наибольшее влияние на изменение глубины реза Н при поверхностной резке оказывают параметры, 1,0т ,0вш, а малые абсолютные значения коэффициентов /,У,а показывают, что опыты близки по ним к центру эксперимента. Разработанная модель также может быть использована для решения обратных задач, т.е. по заданным В и Н можно определять параметры режима.

5.3. На основании проведенных исследований управления дуговым разрядом были созданы различные электродуговые устройства и установки, позволившие разрабатывать новые технологические процессы. Одним из таких процессов является плазменно-механическая обработка (ПМО) крупнотоннажных и крупногабаритных гребных валов в судостроении и судоремонте. Необходимость такой обработки очевидна, когда изделие изготовлено из материала, трудно обрабатываемого резанием. Эффект улучшения обрабатываемости при резании с предварительным нагревом объясняется изменением свойств материала заготовки при действии температуры. В результате этого с повышением температуры нагрева сопротивление сдвигу при резании хр падает. У различных материалов с ростом температуры нагрева сдвигающее напряжение падает практически по одному закону. Изменение механических характеристик материала происходит в соответствии с уравнением

5 = ехр[-3,5-1СГ9 Г3], где 5 = ав(Г)/«тв- относительное временное сопротивление;

Г - температура нагрева;

ав - временное сопротивление при комнатной температуре.

Нагрев приводит к разупрочнению трудно обрабатываемых материалов в результате распада твердого раствора и к выделению за счет коагуляции в более крупные по размерам частицы. Это уменьшает эффект упрочнения зоны обработки, как следствие сопротивления резанию, так как при этом изменяется характер взаимодействия подвижных дислокаций с частицами подвижных фаз и другими препятствиями их движению.

Плазмотроны с традиционными схемами газовой стабилизации дугового разряда, применяемые в настоящее время при плазменно-механической обработке и электродуговой поверхностной закалке металлов имеют недостатки. Наряду с прогревом обрабатываемой поверхности заготовки опорной точкой, происходит обширный прогрев обработанной поверхности факелом дуги. Это приводит к интенсивному прогреву значительной зоны обрабатываемой заготовки, что снижает точность геометрии обрабатываемой детали и заставляет использовать указанные методы только для снятия больших припусков. Кроме того, происходит загрязнение рабочего пространства продуктами эрозии заготовки и электродов плазмотрона. Эти недостатки исключаются в технологическом процессе, сущность которого отражена на рис.21, при использовании разработанного устройства. Такой способ предвари-

1-корпус плазмотрона,2-эжектор,3-электрическая дуга, 4-обрабатываемый вал,5-резец, Д-диаметр канала, с1-диаметр сопла, Б-перемещение резца

Рис.21. Принцип плазменно-механической обработки с разработан

ным плазмотроном:

тельного нагрева можно использовать не только на черновых, но и на получистовых операциях. В результате прогрева более узкой зоны заготовки при таком воздействии повышается геометрическая точность обрабатываемой детали. Такое решение позволило очистить рабочее пространство от продуктов эрозии катода и заготовки, снизить уровень шума и светового излучения по сравнению с обычной плазменной дугой. Испытания этого способа при черновой обработке гребных валов показали, что производительность увеличилась в 8 раз при значительном увеличении чистоты обработки поверхности.

Экономическая эффективность исследуемого электродугового нагрева состоит в расширении технологических возможностей, улучшении условий труда, повышении стойкости инструмента и производительности при резании трудно обрабатываемых материалов.

Результаты технологических исследований представлены на рис.22 и рис.23.

Р, Н

Рис.22. Влияние силы тока на усилие резания: 1 - сталь 34XH3M, 2-Ст.З; угол наклона плазмотрона а =60°

150 I ,А

4905 4414 -3924 -3433 -2943 2452 -1962 -1471 -981 -490

Р, н

30

60

Т"

90

Рис.23. Влияние угла наклона плазмотрона к плоскости резца на усилие резания: 1 - сталь Э4ХНЗМ, 2-СтЗ; ток = 60А

ос

5.4. За счет отсутствия факела при высокой плотности энергии в опорном анодном пятне разработанное устройство целесообразно использовать для технологических процессов поверхностной закалки. Особенно важен процесс для коленчатых, гребных и других валов, поскольку такая термообработка позволяет получить большую твердость в поверхностном слое при сохранении вязкой сердцевины вала. Эта обработка обеспечивает высокую динамическую прочность при высокой износостойкости, что соответствует повышению ресурса работы данных деталей. Закалка осуществляется за счет быстрого локального ввода тепловой энергии и, если это массивное металлическое изделие, то практически мгновенно за счет теплопроводности тепло отводится в окружающие слои, исключая применение охлаждающего реагента. Происходит так называемый процесс «самозакалки», присущий обработке лазерным лучом. Поверхностная закалка валов разработанным устройством показала еще одно преимущество. Поскольку при поверхностной закалке вала на токарном станке получаются спиралевидные чередующие полоски закаленного и незакаленного металла, выяснилось, что такая технология лучше с позиции формирования масляного клина при смазке валов. Исследование изменения механических характеристик поверхности, обработанной плазмотроном с управляемым тепловым слоем, осуществлялось и на валах диаметром 120-10"3 м, из железоуглеродистого сплава, химический состав которого:

Химические элементы С Р Мп N1 ■л Сг Мо

Содержание % 2,55 0,10 1,80 1,00 0,30 0,10 0,30 0,1

Образцы после обработки таким устройством, вырезанные из вала, представлены на рис.24.

Рис. 24. Внешний вид поверхности вала обработанной плазмотроном: 1 — поперек вала, 2- вдоль вала

Микрошлифы образцов (рис. 25) показали, что основной необработанный металл соответствует серому перлитному чугуну с крупно пластинчатым графитом. Максимальная длина графитовых включений 200-250- 10"6м, а площадь, занимаемая графитом, составляет = 10% . Имеет место металли-

Рис.25. Внешний вид микрошлифа образца после воздействия разработанным плазмотроном: а - исходная структура, б - первый слой, в - второй слой

Рис.26. Результаты металлографических исследований х 200: а - исходная структура, б - первый слой (область расплавленного и быстро затвердевшего металла), в - второй слой (область термического влияния)

чсская основа перлит + цементит в виде мелких включений и редкие мелкие включения тройной фосфидной эвтектики (рис.26, а). При воздействии таким источником нагрева на данный металл явно наблюдается изменение структуры и механических характеристик как в области активного воздействия (рис.26, б), так и в граничной области (рис.26, в). Характерно, что максимальные значения микротвердости, измеренные прибором <^ЕОРОТ», отмечаются по границе зоны термического влияния, как по глубине (рис.27), так и по ширине этой зоны (рис.28,29, 30).

Рис.27. Изменение микро-

Это можно объяснить тем, что жидкий металл после кристаллизации превратился в ледебурит, а эвтектические колонии в результате продольного роста ориентированы в направлении тсплоотвода. Микротвердость первого слоя серого чугуна Но = 5800 - 6600 МПа обусловлена тем, что зона расплава существенно обезуглеродилась, в ней отсутствуют графитные включения, а значительную пористость её можно объяснить выделением газов, адсорбированных графитными включениями при первичной кристаллизации чугуна. Верхняя часть второго слоя, примыкающая к первому, состоит из участков с мартенситно-аустенитной структурой, микротвердость которых На=6600-7500 МПа. Температура в верхней части второго слоя превышает критическую Аст, что обусловливает полное растворение карбидов. Данный металл, хотя и незначительно, но легирован хромом, поэтому последнее увеличивает содержание хрома и тем самым приводит к повышенному количеству оста-

точного аустенита. В нижней части второго слоя, на границе с исходной, структура представляет собой мартенсит с остаточным аустенитом и равномерно распределенными по всей области частицами карбидов, что и определяет повышенную микротвердость Нп = 8700—9500 МПа (рис.27 - рис.30). Следовательно, изотерма, определяющая зону термического влияния, есть не что иное, как линия максимальных температурных градиентов, которая характеризует максимальную скорость охлаждения и, соответственно, максимальные значения микротвердости по линии границы.

Но, МПа

9000 ■ 8000 7000 6000 5000 4000 ■ 3000 2000 1000

Рис.28. Изменение

о

о о.4 о.8 1.2 1.6 2 2.4 ем:

Д = 0,5 10"3м - расстояние от поверхности до линии измерений

¡И-Ю-'м

т

ляемым тепловым сло-

ширине зоны нагрева

плазмотроном с управ-

микротвердости по

ем:

Но, МПа

10000 9000 8000 7000 6000 6000 4000 3000 2000

Рис.29. Изменение микротвердости по ширине зоны

нагрева плазмотроном с

управляемым тепловым сло-

ем:

1000 • о •

Н-ИГ* м

0,4 0,7 1,0 1,3 1,6 2,0

Д = 0,8-10"3м - расстояние от поверхности до линии измерений

Зависимости, представленные на рисунках, наглядно подтверждают данный механизм изменения структур и механических характеристик метал-

ла при воздействии на него разработанным источником нагрева с высокой плотностью энергии в зоне контакта. Испытания показали, что износостойкость поверхности вала при такой обработке увеличилась в 8 - 10 раз.

Рис.30. Изменение микротвердости по ширине зоны нагрева плазмотроном с управляемым тепловым слоем 10"3м

0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 2,0

А = 1,0-10 Зм - расстояние от поверхности до линии измерений

Результаты технологических исследований при обработке таким устройством незакаливающихся сталей типа Ст.З представлены на рис.31.,32. В случае точечного воздействия источника нагрева на образце образовалось пятно с видоизмененной структурой шириной 4,5-5-10"3 м и глубиной (1,17-1,20)-10"3м.

Рис.31 Схема измерения микротвердости обработанного образца.

Нсэ.МПа

В поперечном сечении пятна четко видно разделение нескольких зон: первая зона - у поверхности к центральной части пятна мартенситная структура с микротвердостью Нш=7000-8300 МПа; вторая зона - граница светлой мартенситной зоны и темной структуры с микротвердостью Нп = 50005500 МПа; третья зона с микротвердостью 4000-5000 МПа; четвертая зона с микротвердостьюНо=4700 МПа; пятая зона - граница трооститной зоны с зоной смешанной структуры. Зона состоит из зерен феррита плюс участки

троостита (микротвердость зоны 4000-4700 МПа); шестая зона - переходная зона со смешанной структурой, состоящей из зерен феррита плюс участки троостита (зерна феррита с микротвердостью 2000 -2300 МПа, участки троостита с микротвердостью 4000 МПа); седьмая зона - граница между переходной зоной и основным металлом (зерна феррита с микротвердостью 2000 МПа, зерна перлита с микротвердостью 4000 МПа); восьмая зона - основной металл (зерна феррита с микротвердостью 1000-1400 МПа, зерна перлита с микротвердостью 1700-2300 МПа). На рис.32 показано изменение микротвердости, измеренной от поверхности к середине образца. Изображенные кривые показывают, что твердость выше на кривых II, III, построенных по замерам, произведенным ближе к середине пятна закалки. Крутизна верхней части кривой показывает величину закаленного слоя, а пологая верх-

Но, МПа

Рис.32. Изменение микротвердости по ширине зоны нагрева плазмотроном с управляемым тепловым слоем:

Д - расстояние от поверх-д .1 п-з ности образца

0,15 0,3 0,45 0,6 0,75 0,9 " М

няя часть кривой соответствует значению глубины закаленного слоя. На основании измерения механических характеристик и металлографических исследований можно утверждать, что происходит значительное повышение микротвердости первого слоя в области воздействия на Ст.З. Это можно объяснить закалкой, в результате которой образуется малоуглеродистый мартенсит, а также фазовым наклепом и пластической деформацией, обусловленной термическими напряжениями за счет больших скоростей нагрева и охлаждения в первой и второй зонах. Можно предположить, что образование игольчатой структуры при отсутствии карбидов в третьей зоне обусловлено тем,

что температура слоя значительно превышает критическую Аст и карбиды полностью растворены. Поскольку раньше не было устройств, обеспечивающих условия переохлаждения аустенита с такой скоростью, для получения подобных свойств и структур применялось искусственное насыщение углеродом поверхностного слоя низкоуглеродистой стали. Образование закалочных структур в незакаливающихся сталях объясняется тем, что при воздействии источником нагрева, который практически не имеет теплового слоя, возникают высокие скорости охлаждения за счет теплопроводности. Вследствие локального мгновенного нагрева и соответственно высоких скоростей охлаждения выделение цементита и феррита не происходит, а значит, не происходит и распада твердого раствора. Следовательно, аустенит превращается в мартенсит, либо другие закалочные структуры. На основании проведенных исследований предложены перспективные технологии обработки поверхности деталей.

Кроме предлагаемых технологий разработан и запатентован способ дуговой наплавки валов данным устройством. Такой способ может быть использован для восстановления изношенных деталей, а также для нанесения износостойких покрытий на новых деталях. Он лучшим образом отвечает трем основным условиям наплавки металлов. Этот способ дает возможность получить наплавочные слои с заданными фазовыми составами, т.е. с заданными свойствами, а также получать задаваемые свойства по длине наплавляемой детали и возможность получать прерывистый наплавочный слой. Наплавка осуществлялась на вал диаметром 120-10"3 м, при этом сила тока плазмотрона составила 180А. Ориентировочную толщину наплавляемого слоя, предварительно определяли по формуле:

к = (Уг-У1)8-к,

где к - толщина наплавляемого слоя; У2 - скорость ленты; V] - скорость детали; 8 - толщина ленты; к - коэффициент, учитывающий пористость верхнего слоя наплавки.

5.5. Проблемы энергетики, связанные с топочным мазутом стоят очень остро для всей страны и, в первую очередь, для Приморья. По прогнозам ученых, запасов нефти хватит лишь на три десятилетия. Для розжига и стабилизации горения пылеугольных смесей на один котел ТЭС требуется от 500 до 1000 тонн мазута в год (Артемовская ТЭС, Партизанская и др.). В настоящей работе на основании проведенных исследований была разработана электродуговая установка безмазутного розжига и стабилизации горения пылеугольных смесей в энергетических устройствах. В состав установки входят плазмотрон с вихревой газодинамической стабилизацией, разработанный на основании результатов, изложенных в третьей главе, источник питания, блок запуска и пульт управления. Результаты исследований, изложенные во второй главе, позволили рассчитать горелочное устройство с газодинамическим соплом и дифференциальным эжектором для повышения эффективности розжига и стабилизации горения. Внешний вид установки представлен на рис.33. По массогабаритным характеристикам разработанный источник

Питатель-дозатор смеси

Эжектор

Горелочное устройство

Пульт управления

Блок пуска

Плазмотрон

Источник питания

Рис. 33, Экспериментальная

питания в 10 раз меньше близких мощности. А по таким параметрам,

установка плазменного розжига

отечественных аналогов, при такой же как к.п.д., стабильность горения дуги

и надежность запуска - превосходит имеющиеся аналоги. Полученные преимущества электродуговой установки объясняются высокой эффективностью процессов, проходящих в дуговом разряде при такой схеме работы, и высокими показателями критерия устойчивости энергетической системы «источник питания — дуга». Плазменная установка, разработанная на основании настоящих исследований, предложена к внедрению в соответствие с договором между ДВГТУ и «Дальэнерго». Эта установка, в сочетании с топливом в виде водо-угольных суспензий, разработка и исследование которых также проводились в настоящей работе, рекомендуются к применению в судостроении и судоремонте на крупных теплоэнергетических объектах и судовых энергетических установках. Система плазменного розжига и стабилизации горения реализована в разработанной пиролизной установке, предназначенной для переработки органического сырья в топливные компоненты, а также для утилизации твердых и жидких бытовых и промышленных отходов, резинотехнических изделий, опилок, коры, лигнина, торфа, бурых углей низкой степени углефикации, независимо от их влажности и зольности. Продукция, получаемая при утилизации илов хозяйственно бытовых отходов: топочный мазут (калорийностью 5000-10000 ккал/кг, и содержанием серы от 0,08 до 0,5%); - газ пиролиза (калорийностью 5600 ккал/кг, составом, в %: Н2 - 13,8; Ы2 - 13,2; С2 Н4- 3,5; 02-1,2; СН4- 17; СО - 7,9; Н28 + С02 = 43,4), который может конкурировать в качестве альтернативного топлива для одновременного сжигания с низкокалорийными углями; - полукокс (благодаря высокой реакционной способности является ценным топливом с теплотой сгорания превышающей 5000 ккал/кг).

5.7. Известно, что в судостроении и судоремонте потребность в лакокрасочных материалах значительно больше, чем в других отраслях машиностроения. В настоящее время отечественная лакокрасочная промышленность практически не работает в-«иду отсутствия основного компонента красок - пигмента, либо работает на дорогом импортном сырье. Используя результаты

по управлению электродуговыми процессами, были разработаны установки и проведен ряд плазмохимических исследований по комплексной переработке минерального сырья уникальных месторождений Приморья с целью получения пигмента. Ученые Института химии ДВО РАН разработали перспективную технологию одновременного получения белого (аналогов которому нет в мире) и красного пигмента (сурик- как основа всех грунтовок в судоремонте) по фторидному способу. Для эффективного функционирования этой технологии необходим реагент вскрытия концентрата, в качестве которого используется фторид, бифторид аммония, либо другие фторидные соединения. Результаты экспериментов, проведенные в настоящей работе, дают основания полагать, что, базируясь на крупнейшем Дальневосточном месторождении флюорита, возможно, осуществлять его переработку методом электродугового пирогидролиза. Более того, исследования показали возможность переработки сырья электродуговым пиролизом, что экономически и технологически более эффективно. В качестве примера на рисунке 34

ею

флюорит (СаРг)

Рис.34. Принципиальная технологическая схема

получения технического бифторида аммония на базе флюоритового концентрата Приморья

приведена принципиальная технологическая схема получения технического бифторида аммония на базе флюоритового концентрата. Получены

первые положительные результаты по переработке Дальневосточного флюорита электродуговыми методами, основанными на летучести трехфтористо-го бора с использованием уникального Дальнегорского месторождения дато-литовых руд Приморья.

5.7. Монокристаллический кремний является базовым материалом электронной и электротехнической промышленности. Степень совершенства и доступность кремниевых материалов и компонентов на их основе во многом определяют уровень промышленного развития и оборонный потенциал флота. Технологии получения 5102 из минерального сырья связаны с большими затратами на подготовку исходного сырья и последующую очистку от сопутствующих примесей. Учеными Института химии ДВО РАН был запатентован способ получения высокочистого (99,999%) диоксида кремния из рисовой шелухи (РШ), являющегося стартовым сырьем для получения любых соединений кремния. Анализ патентной и научно-технической литературы показывает, что проблема комплексной переработки РШ пока не решена из-за отсутствия законченных разработок технологических схем.

В настоящей работе на основе разработанных способов управления электрической дугой были созданы экспериментальные установки и проведены исследования по восстановлению дуговым разрядом поликристаллического кремния на основе диоксида кремния, полученного из рисовой шелухи. Результаты исследований (рис.35) показали что, возможно получать чистый

1 1 ■

• \ > 3»С / > Пм .$] ?М ? / • г 1 ! '

Установка «Дрон-2,0» Рабочий режим: ЗОКВ , 20 тА, скорость записи 4° в мин *

8Ю2+2С = Б1+2СО ЭЮ2+ЗС = Б1С+2СО

Рис. 35. Рентгенограмма, свидетельствующая о наличии поликристаллического кремния после электсюдуговой обработки.

поликристаллический кремний по предложенной технологической схеме.

ВЫВОДЫ.

На основании проведенных исследований электрофизических, теплофи-зических и технологических параметров электрической дуги при воздействии газодинамическими и электромагнитными полями сделаны следующие выводы:

1. Разработаны теоретические основы управления тепловым слоем дуги.

2. Исследована структура потока, создаваемого различными турбулизато-рами, и установлено, что наибольшую степень начальной турбулентности (существенно выше 20%) удается получить на турбулизаторах, представляющих собой конфузорное сопло с пульсирующей подачей газа одновременно в осевом и радиальном направлении или диффузорное с регулировкой турбулентных образований в критическом сечении.

3. Доказано, что с ростом начальной турбулентности ее влияние на увеличение напряжения на короткой дуге сохраняется до больших значений силы тока. На основании оценок турбулентной теплопроводности, получено объяснение различия падения напряжения на короткой дуге при установке различных турбулизаторов.

4. Установлено наличие трех характерных участков электрической дуги при воздействии на нее высокоскоростных сходящихся кольцевых струй: участок спада напряжённости, начинающийся от катода, обычный для дуг, обдуваемых потоком газа; участок всплеска напряженности, превышающий в максимуме напряженность соосно обдуваемой дуги в 2-3 раза, обусловленный локальным сжатием дуги сходящимися потоками; участок подъема напряженности, обусловленный развитием турбулентности в струе. Представлена газодинамическая схема течения в зоне локального сжатия дуги, учитывающая обнаруженные особенности.

5. Создана математическая модель технологического процесса поверхностной резки металлов, позволяющая рассчитывать'рабочие режимы обра-

ботки короткой открытой дугой, обдуваемой высокоскоростными потоками, и технологические параметры реза.

6. Разработана математическая модель области устойчивости дугового разряда при воздействии внешнего магнитного поля.

7. Предложен способ нагрева металла дугой, обдуваемой потоком с повышенным уровнем начальной турбулентности, для термогибки и правки металлических конструкций в судостроении и судоремонте.

8. Разработаны способы и устройства: электродуговой поверхностной резки металлов в судостроении и судоремонте; плазменно-механической обработки металлов; поверхностного электродугового упрочнения судовых валов; дуговой наплавки судовых валов.

9. Предложен способ электромагнитного управления дугой для интенсификации сварочных процессов в судостроении и повышения ресурса работы электродов, мощных электродуговых устройств в энергетике.

Ю.Разработаны способ и установка плазменно-дугового розжига и стабилизации горения пылеугольных смесей на тепловых электрических станциях, пиролизных и судовых энергетических установках.

11 .Экспериментально обоснованы технологии электродугового получения фторсодержащих соединений необходимых для производства защитных покрытий судовых конструкций и электродугового восстановления поликристаллического кремния на основе диоксида кремния.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Достовалов В.А., Кабанов В.В. Температурное поле электрической дуги обдуваемой потоком газа // XXV юбилейная научно-техн. конф. ДВПИ: Материалы докл.- Владивосток, 1978.- С.28 - 29.

2. Достовалов В.А., Кабанов В.В. Некоторые результаты спектрального анализа плазмы И XXV юбилейная научно-техн. конф. ДВПИ: Материалы докл. - Владивосток, 1978. - С.30-31.

3. Достовалов В.А. Экспериментальная установка для исследования напряженности электрического поля дуги // XXV юбилейная научно-техн. конф. ДВПИ: Материалы докл.- Владивосток, 1978,- С.35-36.

4. Достовалов В.А., Кабанов В.В. Влияние газодинамического воздействия на температурное поле начального участка электрической дуги, стабилизированной воздушным потоком // Всесоюзн. конф., посвященной 50-летию подготовки инженеров-сварщиков: Материалы докл.-Владивосток, 1980.-С. 97-98.

5. Достовалов В.А., Максимец H.A., Негода E.H. Особенности технологии аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов малой толщины // Всесоюзн. конф., посвященная 50-летию подготовки инженеров-сварщиков: Материалы докл. - Владивосток, 1980.- С. 103-104.

6. Достовалов В.А., Кабанов В.В. Способ дуговой резки // Всесоюзн. конф., посвященной 50-летию подготовки инженеров-сварщиков: Материалы докл.-Владивосток, 1980,-С. 102-103. •

7. Третьяков А.Ф., Колесников А. Г., Достовалов В.А. Характер истечения газа из сопла газовой горелки с пористыми вкладышами // Известия высших учебных заведений. Сер. Машиностроение,- 1981,- №9,-С. 104- 106.

8. A.c. №870041.Способ дуговой обработки / В.А. Достовалов, И.С. Шапиро, С.Р.Мильруд, В.И.Золотов, В.Г.Добржанский (СССР). - 1981,-4с. 1

9. Федоренко Г.А., Грищенко Л.В.'и др. Эффективность защиты струёй углекислого газа при работе вытяжного устройства, встроенного в сварочное оборудование // Сварочное производство,-1981 .-№ 4.- С.40- 44.

10. Достовалов В.А., Урюков Б.А. Исследование влияния искусственной

турбулентности на свойства короткой электрической дуги // Известия СО АН СССР,- 1982,- Вып. 2, №8,- С.41-48.

11. Достовалов В.А. Повышение коррозионной стойкости сварных соединений корпусов судов ледового плавания // II Дальневосточная науч-но-практ. конф. по повреждаемости и эксплуатационной надежности судовых конструкций: Материалы докл.-Владивосток, 1984,- С.12-14.

12. Достовалов В.А., Урюков Б.А., Ветров A.B. Плазмотрон для плаз-менно - механической и специальной обработки // X Всесоюзн. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Материалы докл,-Минск, 1986.-С.34-35.

13. A.c. №1251435. Способ дуговой наплавки / В.А.Достовалов, А.В.Ветров, В.Г.Тептя , А.А.Хамитулин ( СССР).-1986.-4 с.

14. Достовалов В.А., Карпенко Е.Б., Репин В.Ю., Карамышев A.B. Интенсификация технологических процессов на заводах строительной индустрии //. Дальневосточная научно-техн.конф. "Пути ускорения научно-технического прогресса в сварочном производстве": Материалы докл,-Владивосток, 1987.- С. 35-36.

15. Достовалов В.А., Урюков Б.А. Исследование интенсивного локального обдува открытой дуги // Известия СОАН СССР.- 1987.- Вып. 4, № 15.-С. 78-82.

16. Достовалов В.А., Карамышев A.B., Хламенок A.B. Применение специальных порошковых материалов для плазменного напыления // XI Всесоюзн. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Материалы докл. - Новосибирск, 1989.-С.264-265.

17. Достовалов В.А., Урюков Б.А., Репин В.Ю. Исследование газодинамических характеристик специального электродугового устройства // XI Всесоюзн. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Материалы докл.-Новосибирск, 1989.-С.151-152.

18. Достовалов В.А., Шапкин Н.П.. Боровик А.Г. Разработка конструкции и рациональной технологии изготовления бытовых водоочистителей // Международная конференция по программе "CONNECT" ДВО РАН: Материалы докл. - Владивосток, 1995.- С.15-16.

19. Достовалов В.А., Лукьянов М.А., Назаренко Ю.В. Исследование и разработка плазменной поверхностной обработки металлов Н I Международный форум стран АТР: Материалы докл.- Владивосток, 1995.-С. 22-23.

20. Достовалов В.А., Лукьянов М.А., Бобынин A.A. Исследование интенсификации поверхностной плазменной обработки металлов II I Международный форум стран АТР: Материалы докл.- Владивосток, 1995.-С.21.

21. Достовалов В.А. Разработка оборудования и технологии изготовления экологической установки // I Международный форум стран АТР: Материалы докл.-Владивосток, 1995.-С.24.

22. Достовалов В.А. Исследование и разработка электродуговых устройств для розжига и подсветки пылеугольных топок // Научно-техн. конф: Материалы докл.-Владивосток, 1995.-С. 10-11.

23. Достовалов В.А. Сотрудничество вузовской и академической науки в области разработки и производства приборов мониторинга воздушной среды // Международная научн. конф. "Высшее образование на Дальнем Востоке: история, современность, будущее": Материалы докл.-Владивосток, 1998.- С.253-255.

24. Достовалов В.А. Перспективы повышения эксплуатационной надежности розжига и стабилизации горения в СЭУ // Региональная научно-техн. конф." Наука морскому флоту на рубеже XXI века": Материалы докл.-Владивосток, 1998.-С.58-60.

25. Достовалов В.А. Разработка оборудования и технологии микросварки элементов прибора для мониторинга окружающей среды // Научно-

техн. конф."Вологдинские чтения": Материалы докл.-Владивосток, 1998,- С.27-28.

26. Достовалов В.А., Петросьянц В.В. Исследование и разработка системы плазменного розжига и стабилизации горения пылеугольных смесей // Научно-техн. конф."Вологдинские чтения": Материалы докл.-Владивосток, 1998,- С.31-32.

27. Достовалов В.А. Исследование и разработка плазменных технологий на кафедре сварочного производства // Очерки истории высшей школы сварки: Сб. ст.- Владивосток, 2000. - С.23-25.

28. Патент №2144403 Россия, Б.И. №2, 20.01.2000. Устройство для импульсной подачи и мелкодисперсного распыления веществ / В.А. Достовалов, В.Д. Ермак, В.Н.Филонов, И.Ф.Щербаков. (Россия).- 4 с.

29. Патент №2144404 Россия, Б.И. №2, 20.01.2000. Устройство для импульсной подачи и мелкодисперсного распыления веществ / В.А. Достовалов, В.Д. Ермак, В.Н. Филонов, И.Ф. Щербаков. (Россия). - 4 с.

30. Горнов Д.А., Достовалов В.А., Петросьянц В.В.. Экологические проблемы и перспективы крупных промышленных городов Приморья // Экологический вестник Приморья. - 2000.- №2.- С.2-5.

31. Достовалов В.А., Петросьянц В.В. Перспективы решения задач энергетики за счет использования плазменно-дуговых процессов //

I Международный конгресс по новейшим технологиям: Материалы докл.- Владивосткок, 2000. - С.28-30.

32. Достовалов В.А., Петросьянц В.В. Повышение эффективности и ста-стабилизации горения топлива на тепловых электростанциях // Труды унив-та /ДВГТУ,- 2000.-Вып. 126.-С.78-82.

33 Достовалов В.А. Газодинамическое управление низкотемпературной плазмой: Монография,- Владивосток: ДВГТУ, 2000,- 250с.- (Допущено Министерством образования РФ в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов).

Виктор Александрович Достовалов

УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ СУДОСТРОЕНИЯ И СУДОРЕМОНТА

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 20.11. 2000 г. Формат 60x80/16. Усл. п.л. 3,2. Уч.-изд. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ 238п.

Отпечатано с оригинала заказчика в типографии ОАО «ДАЛЬПРИБОР» 690105, г. Владивосток, ул. Бородинская, 46/50, тел. 32-70-49 (32-44)

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ

ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ.

1.1. Плазменно-дуговой нагрев вещества.

1.1.1. Плазменно-дуговой нагрев в сварочном производстве.

1.1.2.Плазменно-дуговой нагрев газа.

1.1.3 Плазменно-дуговой нагрев порошковых материалов.

1.2.Основные проблемы плазмохимических технологий.

1.2.1. Особенности плазмохимических процессов.

1.2.2. Квазиравновесные плазмохимические процессы.

1.2.3. Неравновесные плазмохимические процессы.

1.3. Перспективы применения и получения фторсодержащих соединений.

1.4. Актуальность исследований и разработки плазмохимических процессов на Дальнем Востоке.

1.5. Перспективы и проблемы плазменно-дугового нагрева порошковых углеводородных соединений.

1.5.1. Физические особенности плазмохимических превращений.

1.5.2. Проблемы топливо-энергетического комплекса востока России.

1.5.3. Перспективы плазменно-дуговых процессов в энергетике.

ГЛАВА 2. ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПЛАЗМЕННО

ДУГОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ.

2.1. Методы газодинамического воздействия на электрическую дугу.

2.1.1.Турбулентные дуги в каналах плазмотронов.

2.1.2. Электрическая дуга в затопленной струе.

2.1.3. Влияния локального вдува газа на свойства электрической дуги в канале.

2.2. Исследование влияния искусственной турбулентности газового потока на свойства электрической дуги.

2.2.1. Методы создания искусственной турбулентности.

2.2.2. Методы изучения струи газа с определенным начальным уровнем турбулентности.

2.2.3 Исследование структуры турбулизированных струй.

2.2.4. Оценка влияния приэлектродной струи на характеристики дуги.

2.2.5 Оценка влияния турбулентности потока на свойства электрической дуги в затопленной струе.

2.3. Исследования влияния интенсивного локального обдува на характеристики электрической дуги.

2.3.1. Методы изучения локального обдува.

2.3.2. Исследование структуры струй при локальном высоко скоростном обдуве.

2.3.3. Исследование распределения напряженности электрического поля дуги при локальном высокоскоростном обдуве.

2.3.4. Измерение распределения температуры дуги.

2.3.5. Распределение температуры электрической дуги при интенсивном локальном обдуве.

2.3.6. Построение газодинамической схемы течения при интенсивном локальном обдуве дуги.

2.3.7. Исследование энергетических характеристик дуги при локальном высокоскоростном обдуве.

ГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ

ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ГАЗА.

3.1. Перспективы использования вихревых течений для управления плазменными процессами.

3.2. Взаимодействие электрической дуги с вихревым потоком газа.

3.3. Разработка теории газодинамического управления тепловым слоем дуги.

3.3.1. Система уравнений для участка дуги, находящейся в "обратной струе".

3.3.2. Решение системы интегральных уравнений.

3.3.3. Численное решение задачи о цилиндрической дуге в "обратной струе".

3.3.4. Решение для участка дуги, находящегося в канале.

3.4. Разработка теории определения расхода газа через канал плазмотрона по перепаду давления.

3.4.1. Экспериментальные исследования газодинамических характеристик разработанного плазмотрона.

3.4.2. Постановка задач.

3.4.3. Расчет расхода газа при " холодных" продувках.

3.4.4. Расчет расхода газа при наличии дуги.

ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ДУГОВЫМ РАЗРЯДОМ.

4.1. Виды управляющих магнитных полей и механизм их взаимодействия с плазмой дугового разряда.

4.2. Влияние окружающей среды и внешних электромагнитных сил на характер движения дугового разряда.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ФОРМАМИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ДУГУ.

5.1. Исследование нагрева металла открытой электрической дугой обдуваемой турбулентным потоком газа.

5.2. Исследование возможности применения поверхностной резки открытой дугой стабилизированной сходящимися высокоскоростными потоками газа.

5.3. Исследование плазменно-механической обработки металлов разработанным плазмотроном с управляемым тепловым слоем.

5.4. Исследование поверхностной термической обработки металлов разработанным плазмотроном с уравляемым тепловым слоем.

5.5. Разработка процессов плазменного розжига на основе анализа механизма взаимодействия дугового разряда с пылеугольным топливом и проведенных исследований.

5.5.1.Перспективы нетрадиционной энергетики.

5.6. Исследование комплексной плазменно-дуговой переработки минерального сырья Дальнего Востока на основе проведенных разработок.

5.7. Исследование плазменно-дугового восстановления поликристаллического кремния на основе диоксида кремния полученного из рисовой шелухи.

ВЫВОДЫ.

Электродуговые технологические процессы широко используются в судоремонтной, судостроительной промышленности и занимают ведущее место среди перспективных способов обработки материалов. Повышение производительности и качества электродуговой поверхностной обработки металлов, получение новых материалов и разработка перспективных технологий являются важнейшими задачами, что требует всесторонних и комплексных исследований дугового разряда. Особенно важным при этом представляется изучение влияния газодинамического воздействия на характеристики дуги, так как такое воздействие в значительной степени определяет технологические свойства дугового разряда. Исследования газодинамического и электромагнитного воздействия, как наиболее эффективных форм внешнего воздействия на дугу, позволяют существенно повысить параметры напряженности электрического поля дуги и управлять размерами характерных зон. Это, соответственно, определяет эффективность электродуговых устройств и расширяет технологические возможности электродуговых процессов. В настоящее время нет достаточного количества экспериментальных данных о возможностях и методах газодинамического воздействия на широко распространенную в практике современного судостроительного производства открытую короткую дугу, что определяет актуальность выполненных исследований. Работа выполнялась в соответствии с плановой тематикой Института химии ДВО РАН (номера государственной регистрации тем: 01.86.0112872, 01.91.0053613, 01.96.0010350).

Целью настоящей работы является разработка теории и методов эффективного управления электрической дугой в аппаратах для технологических процессов обработки металлов, получения новых веществ и интенсификации сжигания топлива.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие научно - технические задачи:

• исследовать влияние турбулентности газового потока различной интенсивности на свойства электрической дуги;

• изучить воздействие интенсивного локального обдува открытой дуги на её свойства;

• разработать теоретические основы управления тепловым слоем дугового разряда на засопловом участке электродуговых устройств;

• разработать методику измерения расхода газа при управлении тепловым слоем дуги;

• установить зависимость устойчивости дугового разряда от воздействия внешнего магнитного поля;

• исследовать технологические параметры электродуговых устройств, обеспечивающих стабилизацию дуги высокоскоростными сходящимися потоками газа при резке металлов, при получении новых веществ и плазменном сжигании топлива;

• исследовать технологические особенности плазменно-механической обработки и поверхностной термической обработки судовых валов электродуговыми методами с управляемым тепловым слоем дуги.

Научная новизна работы:

• экспериментальные исследования влияния искусственной турбулентности, создаваемой шестью видами турбулизаторов, на свойства электрической дуги позволили впервые показать, что напряжение короткой открытой дуги может изменяться на 40% в зависимости от вида турбулизатора и силы тока дуги;

• экспериментальные исследования воздействия высокоскоростных сходящихся потоков на короткую открытую дугу позволили впервые показать, что область подъема напряженности в районе схождения струй обусловлена сужением столба дуги, с повышением осевой температуры;

• выяснена полная картина распределения напряженности по длине дуги, включая области её подъема, обусловленные как воздействием сходящихся струй, так и развивающейся турбулентностью потока;

• построена газодинамическая схема течения в области сжатия столба дуги, косвенно подтвержденная визуальными наблюдениями;

• впервые представлена теория специального газодинамического управления тепловым слоем дуги на засопловом участке дугового устройства и теория измерения расхода газа при таком управлении;

• впервые установлены области устойчивого горения дуги при воздействии внешнего магнитного поля в зависимости от формы катода и напряженности магнитного поля;

• впервые показано наличие закалочных структур в поверхностных слоях массивных валов из низкоуглеродистых сталей после обработки их устройством с управляемым тепловым слоем;

• впервые, на базе проведенных исследований, разработан комплекс плаз-менно-дуговых устройств, обеспечивающих розжиг и стабилизацию горения пылеугольных смесей и водо-угольных суспензий;

• впервые доказана возможность получения фторсодержащих соединений из Приморского флюорита электродуговым пиролизом для производства пигментов, применяемых в судостроении и судоремонте в качестве основных компонентов защитных покрытий;

• предложена технология направленного восстановления поликристаллического кремния для электронной промышленности на основе диоксида кремния;

• построена математическая модель для оптимизации режимов резки металлов дугой с интенсивным локальным обдувом.

Практическая ценность работы. Полученные научные результаты легли в основу разработок высокоэффективных электродуговых устройств различного назначения и перспективных технологий комплексной переработки минерального сырья Дальнего Востока для судоремонта. Построенные математические модели используются для расчета и выбора режимов при электродуговой поверхностной обработке металлов. Разработанные на основании данных исследований электродуговые устройства применяются в технологических процессах на судоремонтных и судостроительных предприятиях. За внедрение способа дуговой обработки при постройке атомохода «Арктика» в составе авторского коллектива, награжден премией и знаком «Изобретатель СССР». Работа авторов Достовалов В.А., Петросьянц В.В. «Установка плазменного розжига» на конкурсе «Лучшие изобретения Приморья - 2000» заняла первое место и внедряется на ТЭС «Дальэнерго». Это подтверждается соответствующими актами о внедрении результатов работы. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментального исследования короткой открытой дуги при взаимодействии с газовыми потоками различной начальной турбулентности.

2. Результаты экспериментального исследования короткой открытой дуги при взаимодействии со сходящимися высокоскоростными потоками газа.

3. Теория газодинамического управления тепловым слоем дуги на засопло-вом участке специального дугового устройства.

4.Теория измерения расхода газа при управлении тепловым слоем.

5.Закономерности устойчивого горения дугового разряда в устройстве для розжига углеводородного топлива при воздействии внешнего магнитного поля.

6.Результаты экспериментального исследования и модельного анализа процессов поверхностной резки металлов электрической дугой, стабилизированной высокоскоростными потоками газа, сходящимися на начальном участке.

7.Результаты экспериментального исследования плазменно-механической и термической обработки массивных валов дуговым устройством с управляемым тепловым слоем.

8.Технология и оборудование плазменно-дугового получения материалов из минерального сырья Дальнего Востока для судоремонтной и судостроительной промышленности.

9.Технология и оборудование плазменно-дугового розжига и стабилизации горения углеводородного топлива на энергетических установках ТЭС и судоремонтных предприятиях.

Ю.Принципы направленного восстановления поликристаллического кремния для электронной промышленности на основе диоксида кремния.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на юбилейной ХХУ научно-технической конференции по сварке и технологии судостроения (Владивосток, 1976), на XXIУ научно-технической конференции по сварке (Владивосток, 1977), на VII Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Алма-Ата, 1977), на Всесоюзной конференции, посвященной 50-летию подготовки инженеров-сварщиков (Владивосток, 1980), на VIII Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Новосибирск, 1980), на X Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Каунас, 1986), на XI Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы (Новосибирск, 1989), на конференции по технологии упрочнения металлов (Шеньян, КНР 1991), на конференции по перспективным источникам нагрева (Ухань, КНР 1992), на первом международном студенческом форуме стран АТР (Владивосток, 1995), на конференции по высоким технологиям (Ниигата, Япония 1996), на международном симпозиуме «Сознание и наука» (Владивосток, 1999), на первом международном конгрессе по новейшим технологиям (Владивосток, 2000), на научно- практической конференции по энергетике Приморья (Владивосток, 2000).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 33 научных работах, в том числе в монографии, 4 авторских свидетельствах и патентах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Она изложена на 370 страницах машинописного текста, содержит 154 рисунка, 7 таблиц. Список литературы включает 287 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

В диссертационной работе проведены электрофизические, теплофизиче-ские и технологические исследования короткой открытой электрической дуги при газодинамическом и электромагнитном воздействии на неё.

1. Исследована структура потока, создаваемого различными турбулизато-рами, и установлено, что наибольшую степень начальной турбулентности (существенно выше 20%) удается получить на турбулизаторах, представляющих собой конфузорное сопло с пульсирующей подачей газа одновременно в осевом и радиальном направлении или диффузор с регулировкой турбулентных образований в критическом сечении.

2. Установлено, что с ростом начальной турбулентности ее влияние на увеличение напряжения на короткой дуге сохраняется до больших значений силы тока.

3. На основании оценок турбулентной теплопроводности, получено объяснение различия падения напряжения на короткой дуге при установке различных турбулизаторов.

4. Предложен способ нагрева металла дугой, обдуваемой потоком с повышенным уровнем начальной турбулентности для термогибки и правки металлических конструкций в судостроении и судоремонте.

5. Исследование влияния высокоскоростных сходящихся кольцевых струй на характеристики электрической дуги позволили установить наличие в ней трех характерных участков: участок спада напряжённости, начинающийся от катода, обычный для дуг, обдуваемых потоком газа; участок всплеска напряженности, превышающий в максимуме напряженность соос-но обдуваемой дуги в 2-3 раза, обусловленный локальным сжатием дуги сходящимися потоками; участок подъема напряженности, обусловленный развитием турбулентности в струе.

6. Разработана газодинамическая схема течения в зоне локального сжатия дуги, учитывающая обнаруженные особенности в её свойствах.

7. Задачу об электрических и тепловых свойствах участка дуги, находящейся вне канала плазмотрона с всасыванием газа оказалось возможным свести к задаче о цилиндрической дуге, стабилизированной сходящимся газовым потоком.

8. Результаты решения задачи интегральным и численным методами, хорошо согласуются друг с другом.

9. Предложен метод численного решения задачи о свойствах участка дуги, находящегося внутри канала плазмотрона. При известных длинах обоих участков комбинация полученных решений позволяет рассчитать падение напряжения на всей дуге.

10. Предложен способ электромагнитного управления дугой в плазмотроне для повышения ресурса работы электродов.

11. Определены области устойчивости дугового разряда при воздействии магнитного поля.

12. Разработана модель, позволяющая рассчитать оптимальные условия работы дугового процесса при воздействии внешнего магнитного поля.

13. Разработано устройство и предложен способ электродуговой поверхностной резки металлов.

14. Разработана математическая модель технологического процесса поверхностной резки металлов, позволяющая рассчитывать рабочие режимы плазмотрона с короткой открытой дугой, обдуваемой высокоскоростными потоками и технологические параметры реза.

15. Предложены способ плазменно-механической обработки валов и способ поверхностного плазменного упрочнения судовых валов.

16. Предложен способ дуговой наплавки судовых валов.

17. Предложен способ и установка плазменного розжига и стабилизации горения пылеугольных смесей на энергетических установках.

18. Разработана и предложена технология плазмохимического получения фторсодержащих соединений.

19. Разработана и предложена технология плазменно-дугового восстановления поликристаллического кремния на основе диоксида кремния.

1. Николаев А.В. Состояние и перспективы развития плазменно-дуговых технологических аппаратов // Физика и химия обработ. материалов.-1977.- №5.- С.36-44.

2. Морозов А.И. Физика и применение плазменных ускорителей / Под ред. А.И. Морозова. М.: Наука и техника, 1974.- 100 с.

3. Жуков М.Ф., Смоляков В.Я., Урюков Б.А. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны). М.: Наука, 1973.- 232 с.

4. Eckert H.U. Inducnion plasmas at low frequencies // A.I.A.A.J.-1971. -Vol. 9, № 8. C. 14-52.

5. Иванов А.А. Физика химически активной плазмы // Физика плазмы.- 1975.-№ 1.-С. 1-6.

6. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов.- Л.: Наука, 1974,- 150 с.

7. Теоретическая и прикладная плазмохимия / Под ред. Л.С. Полака.-М.: Наука, 1975.-205 с.8. 8.Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме / Под ред. Л.С. Полака. М.: Наука, 1974.- 140 с.

8. Рыкалин Н.Н.,.Кулагин И.Д, Николаев А.В. Тепловые характеристики взаимодействия плазменной струи с нагреваемым телом. //Автоматическая сварка. 1963. - №6.- С. 38-41.

9. Николаев А.В. Плазменно-дуговой нагрев вещества. // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. / Под ред. Б.Е. Патона. Наука, 1973.- С.-7-12.

10. Н.Н. Рыкалин, А.В. Николаев, И.Д. Кулагин. Тепловой поток и тело, взаимодействующее с плазменной струей. // Теплофизика высоких температур. 1965. - №6.- С. 38-40.

11. Н.Н. Рыкалин, А.В.Николаев, А.Н. Асонов. Энергетические характеристики дугового плазмотрона в импульсном режиме. // Тр. Всесоюзной конференции). Алма-Ата, 1970, 500 с.

12. Газодинамика и теплообмен при наличии химических реакций. / М. Фей, Ф. Риддел. и др.- ИЛ, 1962.- 62 с.

13. Ю.И. Гаганов, А.В. Николаев, Н.Н. Рыкалин. Дуговой разряд низкого давления, стабилизированный струей плазмы. // Физика и химия обработ. материалов.-1970.- №1.- С.30-36.

14. А.В. Николаев, Ю.И. Гаганов. Энергетические характеристики дуги низкого давления с полым плазменным катодом. // Тр. Всесоюзной конференции). Алма-Ата, 1970, 500 с.

15. М.С. Адаме. Последние достижения в теории абляции. // Вопросы ракетной техники.- I960.- №4.- С. 10-14.

16. Н.Н. Рыкалин, А.В. Николаев, Р.А. Горонков. Развитие анодного пятна неподвижной дуги в связи с нагревом электрода. // Сб. Математические и теоретические проблемы в контактной технике.-1970.- 180 с.

17. А. с. №125323 СССР. Способ создания высокотемпературного газового потока. / И.Д. Кулагин, А.В. Николаев. (СССР).- 6 е.: ил.

18. А. с. №121889 СССР Горелка для термической обработки различных материалов. / И.Д. Кулагин, А.В. Николаев. (СССР).- 4 е.: ил.

19. И.Д. Кулагин, А.В. Николаев. Применение дугового ионизированного потока электрической дуги для нагрева материалов. // Изв. АН СССР- Сер.Металлургия и топливо.- 1959,- №2.- 12-16 с.

20. А.В. Николаев Тепловые и силовые характеристики дуговой плазменной струи аргона: Автореф. дисс. канд.техн. наук.- М., 1961.32 с.

21. А.В. Николаев. Исследование нагрева твердых частиц в плазмотроне со встречнвми струями. // Физика и химия обработ. материалов.-1968.- №3.- С.13-16.

22. JI.C. Полак, Н.С. Суров. Исследование взаимодействия частиц порошка с потоком плазмы в сопле. // Физика и химия обработ. мате-риалов.-1969.- №2.- С. 18-24.

23. Н.Н. Рыкалин, А.В. Николаев, В.В. Кудинов, И.Д. Кулагин,Э.К. Си-нолицин. Нагрев порошка в стабилизированной магнитным полем струе. // Автоматическая сварка.- 1968.- №8.-С. 19-25.

24. А.Н. Асонов, А.В. Николаев, Н.Н. Рыкалин. Устойчивость горения плазменной дуги в импульсном режиме. // Физика и химия обработ. материалов.-1968.- №5.- С. 8-12.

25. В.М. Иванов, В.В. Кудинов, М.Е. Морозов, Н.С. Суров. Нагрев порошка в столбе дуги // Физика и химия обработ. материалов.-1973.-№2.- С. 3-8.

26. Ф.Б. Вурзель, JI.C. Полак. Основные проблемы плазмохимии неорганических соединений и материалов. // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. / Под ред. Б.Е. Патона. Наука, 1973.- С. 197-206.

27. Очерки физики и химия низкотемпературной плазмы. / Ф.Б. Вурзель и др.: Под ред. JI.C. Полака.- Наука. 1971.- 411 с.

28. F.B. Vursel, L.S. Polak. Industr. and Engng Chem.-1970.- V. 62, №6,№8.

29. C.A. Панфилов, Ю.В. Цветков. Поведение частиц введенных в плазменную струю. // Теплофизика высоких температур. 1967. -№5.- С. 32-40.

30. Н.С.Суров, JI.C. Полак. Экспериментальные исследования поведения твердых частиц в плазменной струе // Физика и химия обработ. материалов.-1969.- №2.- С. 19.

31. G.R. Kubanek, W.H. Gauvin, P. Chevalier. // Canad. J. Chem. Engng.-1968.-№46.-P. 101.

32. G.R. Kubanek, W.H. Gauvin. // Canad. J. Chem. Engng.- 1968.-№ 222.-P. 332.

33. Ю.В. Цветков. Исследование термодинамики и кинетики восстановления некоторых окислов цветных металлов в различных агрегатных состояниях. Автореф. дисс.д-ра тенх.наук.- М., 1968.- 470 с.

34. Низкотемпературная плазма в технологии неорганических веществ / Д.М. Чижиков, Ю.В. Цветков, С.А. Панфилов, С.С. Денейка, И.К. Тагиров.- Наука, 1971. 86 с.

35. F.K. Mc.Taggart. Advancts Extr. Met., Proc. Sympos. London.- 1967-Pub.- 1968. -541 p.

36. Ф.Б. Вурзель, Л.С. Полак. // Химия высоких энергий.- 1967.- №1, С. 268.

37. В.В. Крапухин, Э.А. Королев. Закономерности при восстановлении тетрахлоридов // Изв. ВУЗов. Сер. Цветная металлургия.- 1968.-№6.-С. 15-17

38. G.E.Biggerstaff, W.R. Golliher, R.L. Harris, W.R. Rossmasler. US Atom. Energy Commiss.- KY-453.- 1964.P.38

39. Patent. № 3211542, US, 1962. / W. Scheller, C. Beguin, K. Schett (US)

40. В.В. Печковский, А.Л. Моссэ, А.И. Тетеревков, А.А. Чесноков, А.И. Давиденко.Исследование возможности переработки фосфатного сырья в плазме.//Инж.-физ. журнал.- 1968.-Вып. 14.-№6.-С. 15-20.

41. Применение вычислительной математики в химической и физической кинетике. / Под ред. Л.С. Полака. -Наука.-1969.- 205 с.

42. Плазмохимия. / В.Г. Яковенко, А.Д. Сулимин, Б.А. Суходаев, С.А. Неустроев. М.: МИНХ и ГП, 1971.- 163 с.

43. R.G.Meyerand. AIAA J.- 1967.- V5.- №10.- P. 3.

44. A.F. Haught. Annual Rev. Phys. Chem.-1966.-№19.- P. 342.

45. Э.Г.Раков В природе и технике.- М.: Знание, 1984.- Сер. Химия.-№6.-С. 20-26.

46. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Под ред. В.П. Глушко.- 3-е изд. -М.: Наука.- Т. 1-3.- 1981.- 290 с.

47. М.А Запольская, М.Г Зенкевич, Е.Г. Комарова. Физико-химические свойства фтористого водорода. Сер. Прикладная химия. М.: НИИ-ТЭХХИМ.-1977.- С.31-35.

48. Moots D., Ohms U., Poll W. // Z. anorgan.und allgem. Chem.- 1981.Bd. 479. P. 75-83.

49. Kothe K., Muller L. // Neue Hutte. -1973. -Bd. 18.- P. 332-336.

50. Munter P.A., Aepli О. Т., Kossats R. A. // Industr. and Engng Chem.-1949.-Vol. 41.-P. 1504.

51. Михайлов М.А. Изучение процессов фторирования окислов и минералов, а также пирогидролиза и термической диссоциации полученных соединений: Отчет о НИР (окончат.) / ДВ.научн. центр СССР,- №ГР 76021311; Инв.№ 0281.4 011235.- Владивосток, 1981.-124с.

52. Ефимов С.Е. Исследование процессов получения плавиковой кислоты пирогидролизом фтористых соединений: Автореф. дис канд. хим. наук.-М., 1979.-151 с.

53. Михайлов М.А. Кинетика пирогидролиза фторида кальция и флюорита в динамических условиях // Изв. Восточных филиалов АН СССР.- 1957.- Вып.9.- С.64-68.

54. Михайлов М.А., Ведерникова Т.И. Пирогидролиз фтористого кальция и флюорита в динамических условиях с добавкой двуокиси кремния. // Изв. СО АН СССР,- 1959.- №3, с. 49-61.

55. Михайлов М.А. Термодинамическое исследование системы CaF2-Si02- Н2 О. // Изв. СО АН СССР.- 1959.- №4,- с.71-76.

56. Михайлов М.А., Получение плавиковой кислоты путем пирогиро-лиза флюорита. // Комплексное изучение химического сырья Дальнего Востока, М., АН СССР, 1961,- с. 46-98.

57. А. с, №170472 СССР, БИ. №9 1959 Способ получения фтористого водорода. / М.А. Михайлов, Т.Н. Ведерникова (СССР).- 6 с.:ил.

58. Разработка технологии утилизации абгазов суперфосфатного производства и методов получения жидкого фтористого водорода и фторсолей: Отчет по НИР (окончат.) / Пермский филиал ГИПХ.-№402-68-69.- 1969.-44 с.

59. Технико- экономические исследования пирогидролизного метода получения плавиковой кислоты и фтористого водорода: Отчет по НИР. (промежут.)/№198763.- Пермь., 1968.-36 с.

60. Эйгелес М.А. Основы флотации несульфидных минералов,- М.: Недра, 1964.-62 с.

61. А. с №476026 СССР, 1975. Способ флотации флюоритовых руд / Голов В.М. и др. (СССР).-5 с.:ил.

62. Ямпольская М.Я. Изучение флотационных свойств фенакита и взаимодействия собирателей с его поверхностью: Дис. канд. хим.наук.- М., 1964. 127 с.

63. Щипакин Ю.А. Применение пирогидролиза фтористого кальция для извлечения фтора из руд и шлаков: Автореф. дис.канд.техн.наук.- JL, 1976.-148 с.

64. Chastel G. Genie Chemique.- 1959.- № 82.- P. 133-139.

65. Зайцев B.A., Родин В.И., Ефимов С.Е. и др. Переработка фторсо-держащего сырья методом высокотемпературного гидролиза. // IV Всесоз. симпозиум по химии неорганических фторидов: Тез. докл. -Душанбе, 1975.- С. 170.

66. Родин В.И., Ефимов С.Е., Зайцев В.А. и др. Получение плавиковой кислоты высокотемпературным гидролизом флюоритовых руд вциклонных печах. // V Всесоюз. симпозиум по химии неорганических фторидов:Тез. докл. Днепропетровск, 1978.- С. 250.

67. Pat. №964232 BRD, kl. с 01 f, 11/22, 1961. Verfahren Zur Aufarbei-tung von kieselsaurenhaltigen Flubspat mit Fluorwasserstoffsaure / R.N Secord. (BRD). 6 s.

68. Pat. № 1042550, BRD. kl. с Olf, 11/22, 1961.Verfahren zur Entkiese-lung von Flubspat. / H.J. Riedl. (BRD).- 6 s.

69. Романовский Г.Ф. Плазменное воспламенение и сжигание топлив в судовых установках. Л.: Судостроение, 1986. - 84 с.

70. Карпенко Е. И., Мессерле В. Е. Введение в плазменно- энергетические технологии топливоиспользования Улан-Уде, 1996.-56 с.

71. Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме. / Под ред. Л.С. Полака.-М.: Наука, 1965. 238 с.

72. Дембовский В. Плазменная металлургия / Пер. с чешского.- М.: Металлургия, 1981.- 280 с.

73. Хзмалян Д. М. Каган Я. А. Теория горения и топочные устройства. -М.: Энергия, 1976.-488 с.

74. Вербавецкий Э. X. Кошлер В. Р. Замена мазута углём при растопке и подсветке факела в пылеугольных котлах // Энергохозяйство за рубежом.- 1984.- №1.- С. 3-7.

75. Карпенко Е. И. Буянтуев С. Л. Ибраев Ш. Ш. Мессерле Е. В. Плазменно-энергетические процессы и аппараты в решении природоохранных задач.- Улан-Уде: БНЦ СО РАН. 1992. - 114 с.

76. Проблема топливно энергетических ресурсов востока России // Вестник ДВО РАН.- 1996.- №3.- С. 22-26.

77. Макдональд А. Стратегия развития // Более чем достаточно? М.:Энергоатомиздат, 1984.-С. 182.80. 80. Inacol X. Coal resources and development of the coal industry in China // Energy Explor. and Exploit. 1990. Vol. 8, № 4. P. 263-269.

78. Alello I.P. Coal a fuel option at Coed Jake // CIM Bull. 1989. №928. P.43-46.

79. Мандев П. Уголь в мире // География. 1990. №7. С. 1-30.

80. Проблемы угольной геологии Востока СССР. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990.- 141 с.

81. Киосов А. Д. Оптимизация плазменной растопки котла ТП 170 ст. №1 Партизанской ГРЭС // тех. отчёт "Дальтехэнерго" № К-1463.- 1998.- 17с.

82. Ибрагимов Н. X. Марченко Е. М. Тувальбаев Б. Г. Разработка новейших решений по снижению низкореакционных и забалластиро-ваных углей // Энергетика и электрификация-1987.- №1. С. 1114.

83. Грановский В.О. Электрический ток в газе. Установившийся ток.-М.: Наука, 1971.- 543 с.

84. Колонина Л.И. Урюков Б.А. Определение зоны взаимодействия электрической дуги с пристеночным пограничным слоем. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн.наук.- 1968.- № 13.- Вып. 3. С. 23-25.

85. Лебедев А.Д., Урюков Б.А., Фридберг А.Э. Продольно обдуваемая электрическая дуга в цилиндрическом канале: Сб. Генераторы низкотемпературной плазмы,- М.: Энергия, 1969.- С. 80-88.

86. Повх И.Л., Штопко Д.Ф. Система Турбулентность.- Донецк. 1975.-Вып. I.- 9 с.

87. Хинце И.О. Турбулентность.- М.: Физматгиз, 1968.- 680 с.

88. Брэдшоу П. Введение в турбулентность и её измерение. М.:Мир, 1974.- 278 с.

89. Ибрагимов М.Х., Субботин В.И. и др. Структура турбулентного потока и механизм теплообмена в каналах,- М.: Атомиздат, 1978.- 296 с.

90. Лойцянский Л.Г. Механика жидкостей и газа.- Гостехтеоретиздат, 1957.- 784 с.

91. Watson V., Pegot Е. Numerical Calculation of the Characteristics of a Gas Flowing Axially Through a constricted arc. NASA. TND-4042, 1967, p. 27-35.

92. Lutz Niemeyer and Klaus Ragaller. Development of Turbulence by the interaction of Gas Flow with Plasmas. Z. Naturforschung.- 1973. №28.- S.1281-1289.

93. Тиль H. Высокомощные дуги с различающимися электронной и газовой температурами и турбулентной теплопроводностью.- ТИИЭР, 1971.- .№4, С. 120-127.

94. Урюков Б.А. Исследования турбулентных электрических дуг. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1975.- Вып. I С . 3-10.

95. Жуков М.Ф., Коротеев А.С., Урюков Б.А. Прикладная динамика термической плазмы. Новосибирск.: Наука, 1975.- 296 с.

96. Зыричев И. А. Турбулентная модель электрической дуги в продольном потоке газа. // Генераторы низкотемпературной плазмы.-М.: Энергия, 1969. С. 29-42.

97. Кацнельсон С.С., Урюков Б.А. Расчет электрической дуги в турбулентном установившемся потоке. // Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы. Алма-Ата, 1970.- С. 322-326.

98. Колонина Л.И., Урюков Б.А. Приближенный расчет ламинарного электродугового разряда в цилиндрическом канале. // Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы.- Алма-Ата, 1970.-С. 340-344.

99. Урюков Б.А. Продольно обдуваемая дуга в цилиндрическом канале. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1968. -№ 3.- вып. I. С. 42-53.

100. Жуков М.Ф., Урюков Б.А. Некоторые проблемы генераторов низкотемпературной плазмы. // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов.- М.: Наука, 1973.- С. 3-14.

101. Курочкин Ю.В., Пустогаров А.В. и др. Влияние турбулентности на дуговой разряд в цилиндрическом канале. // У1 Всесоюз.конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. Фрунзе.: Илим, 1974.- С. 40-43.

102. Frind G. Electric Arcs in Turbulent Flows. P.2, ARL 66-073,1965.38 p.

103. Frind G., Damsky B. Electric Arcs in Turbulent Flows. P.3, ARL 680067, 1968,- 49p. And P4. ARL 70-0001.1970.- 6p.

104. Инкроперра Ф., Лепперт Д. Явления перехода течения в дозвуковой плазменной струе. Р.Т.К., 7.4,1966, № 6.- С. 164-165.

105. Засыпкин И.М. Газодинамика и теплообмен в канале с электрической дугой: Авторефер. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1981.- 180 с.

106. Урюков Б.А. Теоретические исследования электрической дуги в турбулентном потоке. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1981.-№ 3, Вып. I,- С. 87-98.

107. Бобровская Р.С., Бортничук Н.И. и др. Исследование характеристик электрической дуги в безграничном потоке газа. //Тр. 1У Всесоюз. конф. по физике и генераторам низкотемпературной плазмы.- 1970.- С. 332-334.

108. Васильковская A.C., Лебедев А.Д., Урюков Б.А. Теоретическое и экспериментальное исследование дуги в ламинарном потоке. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук., 1977.- № 3.- Вып. I.- С. 61-69.

109. Дубровин В.М., Лебедев А.Д., Урюков Б.А., Фридберг А.Э. Электрическая дуга в затопленной струе. // ПМТФ, 1971.- № 5.- С. 1723.

110. Лебедев А.Д., Урюков Б.А. Теоретическое и экспериментальное исследование электрической дуги в свободной струе. // Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Новосибирск.: Наука, 1977.- С. 6-32.

111. Лебедев А.Д., Урюков Б.А. Напряженность электрического поля дуги в турбулентной свободной струе. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1977.- № 13,- Вып. 3.- С. 85-89.

112. Лебедев А.Д. Исследование влияния режмов газового течения на характеристики электрической дуги: Дис канд. техн. наук.- Новосибирск, 1972.- 160 с.

113. Ведерников Г.А., Урюков Б.А. Численный расчёт свойств электрической дуги в потоке газа. // Вопросы физики низкотемпературной плазмы.- Минск, 1970.- С. 155-159.

114. Гороховский З.И., Урюков Б.А. Об устойчивости электрической дуги в поперечном турбулентном потоке. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1973.- № 3.- Вып. I.- С. 25-28.

115. Линь Цзя-цзяо. Теория гидродинамической устойчивости.- М.: ИЛ, 1958.- 194 с.

116. Устойчивость горения электрической дуги. / Под ред. М.Ф. Жукова. Новосибирск, 1973. - 191 с.

117. Колонина Л.И., Урюков . Б.А. Напряженность электрической дуги в области взаимодействия с турбулентным пограничным слоем вплазматроне с вихревой газовой стабилизацией. // Изв.СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1968. № 13. Вып. 3.- С. 28-32.

118. Жуков М.Ф., Засыпкин И.М., Сазонов М.И. Эффективность газовой завесы в плазматронах осевой схемы. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1973. №- 3.- Вып. I.-C. 18-24.

119. Жуков М.Ф., Смоляков З.Я., Урюков Б.А. Электродуговые нагреватели газа (плазматроны).-М.: Наука, 1973.- 232 с.

120. Жуков М.Ф., Засыпкин И.М., Мишне И.И. Влияние газовой завесы на теплообмен между турбулентной дугой и стенкой разрядной камеры. // Изв в. Сиб. отд. АН СССР. Сер. техн. наук, 1975.- № 8.-Вып. 2.-С. 15-20.

121. Жуков М.Ф., Засыпкин И.М. и др. Теплообмен в выходном электроде плазматрона с межэлектродной вставкой. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1979.- № 8. Вып. 2.- С. 61-66.

122. Брон О.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов.- Л.: Энергия, 1975.- 210 с.

123. Жуков М.Ф. Электрические и тепловые характеристики высоко-энтальпийных плазматронов. // Экспериментальные исследования плазматронов. Новосибирск, 1977.- С. 6-36.

124. Жуков МФ., Засыпкин И.М. и др. Напряженность электрического поля дуги в развитом турбулентном потоке воздуха. // ПМТФ, 1979.-№6.-С. 11-16.

125. Махан, Кремерс. Электродуговой подогреватель со стабилизацией дуги стенками канала и локальным газодинамическим ежатием разряда. // Теорет. основы инж. расчетов, 1972,- № 4.- с. 122129.

126. Финкельбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма. -М. :ИД 1961.- 370 с.

127. Kirchtein В. Kopplemann F. Der Electriche Licht bogen in Schnell-stromenden Gas.- Wiss, Veroff.

128. Конт-Белло. Я., Строл. К. Об аэродинамике возмущений вносимых в поток датчиком термоанемометра. // Труды A ME. Сер. Е, 1971-№ 14- С. 49-50.

129. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя.- М.: ИЛ, 1956.- 528 с.

130. Исследования турбулентных струй воздуха, плазмы и реального газа. /Под ред. Г. Н. Абрамовича. -М.: Машиностроение, 1967.-180 с.

131. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. -Л.: Машиностроение, 1974.- 479 с.

132. Турбулентное смешение газовых струй./ Под ред. Г.Н. Абрамовича.- М.: Наука, 1974,- 292 с.

133. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М. :Наука, 1976.- 888 с.

134. Гиневский А.С. Теория турбулентных струй и следов,-М.Машиностроение, 1969. 300 с.

135. Вулис Л.А., Михасенко Ю.И., Хитриков В.А. Об эффективном управлении распространением свободной турбулентной струи. // Изв. АН СССР, 1966.- № 6.- С. 173-178.

136. Идельчик И.Е. Справочник по. гидравлическим сопротивлениям." М.: Машиностроения, 1975.- 559 с.

137. Хонжонков З.И. Сопротивление сеток. // Промышленная аэродинамика. М.: ЦАГИ, 1944.- № 3.- С. 88-90.142. . Шлихтинг Г. Задачи и результаты исследований по обтеканиюрешеток. М.: ИЛ, 1954.- № 6.- С. 3-21.

138. Бушмарин О.Н., Андреева Т.-З., Скавронская В.Н. Измерение трения в турбулентном пограничном слое на шероховатых поверхностях. -Тр. ЛПИ. Л.: .Машгиз, 1958.- № 198.- С. 193-202.

139. Современное состояние гидроаэродинамики вязкой жидкости: Под ред. С.Голынтейна. М.: ИЛ, 1948.- Т. 2.- 408 с.

140. Towsend A. The Diffusion Behind a Line Source in Homogeneous Turbulence. // Proc. Roy. Soc., Ser., A, Vol.224, 1954.- № 1159.- P. 133-137.

141. Третьяков А.Ф., Колесников А.Г., Достовалов З.А. Характер истечения газа из сопла газовой горелки с пористым вкладышем. // Известия вузов. Машиностроение, 1981.- №9.- С. 104-106.

142. Попов С. Г. Измерение воздушных потоков.- Машиностроение, 1964.- 296 с.

143. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. М.: Госэнергоиздат, 1954.- 292 с.

144. Brunn Н. Hot Wire Data correction in low and in high Turbulent Intensity Flow.//1. Phys. E. Vol.5, 1972.- P. 812-812

145. Мирский П.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М-Л.: Энергия, 1967. 431 с.

146. Фреймут П. Теория регулирования и обратной связью для термоанемометров постоянной температуры. // Приборы для научных исследований, 1967. №5 - С. 98-103.

147. Wood N. A Method for Determination of the Freguency Response of Constant Temperature Hot Wire Anemometer. // Fuid. Mech. Vol.67.-1975.-№4.-P. 769-784.

148. Энгелынт B.C., Жеенбаев Ж. Электрическая дуга в приближении ламинарного магнитогазодинамического пограничного слоя. // Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена.- Новосибирск.: Наука, 1977.- С. 32-49.

149. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газа и жидкостей.- М: Наука, 1972. 720 с.155. 155. Соунсон, Ройдт. Численные решения уравнений пограничного слоя для дуги, горящей в SF6 // ТИИЭР, 1971- Т. 59.- № 4.- С. 62-70.

150. Кадомцев Б.Б. Турбулентность плазмы.// Вопросы теории плазмы.- М.: Атомиздат, 1974,- С. 188-339.

151. А. с. № 2857737 СССР, 1981. Способ дуговой обработки. / В.А. Достовалов, И.С. Шапиро, и др. (СССР).- 4 с.:ил

152. Федоренко Г.А., Грищенко JI.В.,Достовалов В.А. и др. Эффективность защиты струёй углекислого газа при работе вытяжного устройства, встроенного в сварочное оборудование. // Сварочное производство, 1981.- № 4.- С. 40-41.

153. Чистяков СЛ., Радун Д.Э. Теплотехнические измерения и приборы.- М.: Высшая школа, 1972.- 391 с.

154. Стасенко В.Н. Применение теневых приборов для определения характеристик турбулентности. // Прикл. мех. и техн. физ,- 1970.-№3.- С. 152-155.

155. Стасенко В.Н., Неуймин Г.Г. Применение оптических методов для исследования мелкомасштабной турбулентности: Сб. Морские гидрофизические исследования, 1971.- № 3.- С. 185-194.

156. Ходер Д., Норт Р Теневые методы в аэродинамике.- М.: Мир, 1966.-179 с.

157. Бекетова А.К., Белозеров А.Ф., Сарычев В.П. и др. Количественные методы исследования неоднородностей в прозрачных средах при помощи теневого прибора ИАБ-451. // Приборы и техн. экспер., 1957.- № з,- с. 152-158.

158. Васильев Л.А. Теневые методы.- М.: Наука, 1968. 400 с.

159. Трохан A.M., Деревянко Н.Ф. Оптические методы измерения турбулентности. // Прикл. мех. и техн. физ., 1968.- № 4.- С. 112-120.

160. Иванов А.П. Электрические источники света. Л.:Госэнергоиздат, 1955.- 288 с.

161. Методы исследования плазмы / Под ред. В.Лохте-Хольтгревена.-М.: Мир, 1971. 552 с.

162. Павлов А. В. Оптико-электронные приборы. М.: Энергия, 1974.-358 с.

163. Физика и техника низкотемпературной плазмы. / Под ред. С.В.Дресвина. М.: Атомиздат, 1972.- 352 с.

164. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., Полак Л. С. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии.- М.: Наука, 1981.-141 с.

165. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме.- М.: Атомиздат, 1969.290 с.

166. Асиновский Э.И., Низовский В. Л. Экспериментальное исследование переносных свойств плазмы воздуха и углекислого газа в стабилизированной электрической дуге. // Генераторы плазменных струй и сильноточные дуги.- Л.: Наука, 1973.- 151 с.

167. Жеенбаев 2. Энгелыпт B.C. Ламинарный плазматрон. Фрунзе.: Илим, 1975.- 80 с.

168. Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы / Под ред. Л.С.Полак. -М.: Наука, 1971.- 434 с.

169. Нагибина И.М., Прокофьев В.К. Спектральные приборы и техника спектроскопии М-Л.: Машгиз, 1963.- 272 с.

170. Оптическая пирометрия. / Под ред.Н. Н Соболева.- М.:ИЛ, 1960.-438с.

171. Грим Г. Спектроскопия плазмы.- М.: Атомиздат, 1962.- 452 с.

172. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. Новосибирск.: Наука, 1970.- 659 с.

173. Bockasten К. Transformation of observed Radiance in Two Radical Distribution of Emission of plasma // Opt. Soc. Amer., 1964 Vol.5.- p. 943-947.

174. Касабов Г.А., Елисеев В.В. Спектроскопические таблицы ддя низкотемпературной плазмы,- М.: Атомиздат, 1973.- 160 с.

175. Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме. / Под ред. Л.С. Полак.- М.: Наука, 1965.- 254 с.

176. Электродуговые генераторы с межэлектродными вставками / Под ред. М.Ф. Жукова Новосибирск.: Наука, 1977.- С. 32-49.

177. Трохан A.M. Фотографическое исследование пульсации в плаз-матронах с воздушной стабилизацией // ПМТФ, 1964. № 2.- С. 160-163.

178. Брушлинский К.В., Морозов А.И. Расчет двумерных течений плазмы в каналах.// Вопросы теории плазмы.-М.: Атомиздат, 1974.-С. 88-163.

179. Преображенский Б.В. Эфирная вихревая космология В.П. Смирнова-Владивосток, 1999.- 320 с.

180. Наливкин Д.В. Ураганы бури и смерчи М.: Наука, 1970.- 242 с.

181. Вихревая термоизоляция плазмы.: Сб. науч. тр. / Под ред. Гольд-штика М.А.-Новосибирск, 1979.- 100 с.

182. Сахаров А.Д. Теория магнитного термоядерного реактора // Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций.- М.: АН СССР, 1958.- Т.1.-С. 20-31.

183. AlfVen Н., Smars Е. Gas insulation of a hot plasma // Nature, 1960.-Vol.188.- № 4753.- p. 801.

184. Lehnert B. Screening of a high-density plasma from neutral gas penetration//Nucltar Fusion, 1968.-Vol.8.-№3.-P. 173-181.

185. Lehnert B. Pressure constraints and limitaions in gas-blanket systems // Nucltar Fusion, 1973.- Vol.13.- № 6.- P. 958-959.

186. Verboom G.K., Rem J. The temperature profile in a thermonuclear reactor //NucltarFusion, 1973,-Vol.l3.-№ l.-P. 69-78.

187. Rem J. The dependence of hressure on the magnetic Yield in an surrounded by cold gas // Nucltar Fusion, 1970.- Vol.10.- № 1.- P. 95-97.

188. Башкатов M.B. образование непроточных областей в приосевой зоне вихревой ячейки // ПМТФ 1977.- №6.- С. 51-56.

189. Гольдштик М.А., Зыкин Г.П., Петухов Ю.И., Сорокин В.Н. об определении радиуса воздушного вихря в центробежной форсунке //ПМТФ- 1969.-№4,-С. 107-111.

190. Гольдштик М.А., Леонтьев А.К., Палеев И.И. Аэродинамика вихревой камеры // Теплоэнергетика, 1961.- №2.- С. 40-45.

191. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости.- М.: Мир, 1973.758 с.

192. Импульсное сжатие и режим остывания плазменного вихря.: Сб. науч. тр. / Под ред. Гольдштика М.А.- Новосибирск, 1979.- 100 с.

193. Гринспен X. Теория вращающихся жидкостей.- Л.: Гидрометео-издат, 1975.- 304 с.

194. Малаховский В.А. Плазменные прцессы в сварочном призводст-ве.- М.: Высшая школа, 1988.- 72 с.

195. Электрическая дуга в тангенциальном потоке газа // Теория термической электродуговой плазмы. Новосибирск: Наука. Сиб, отд-ние, 1987.-287 с.

196. Бербасов В. В., Урюков Б. А. Влияние пористого охлаждения на характеристики ламинарной электричесхзди дуги // Изв. СО АН СССР—1974.—.№ 3.—Сер. техн. наук.- Вып. 1.- С. 3-7.

197. Бербасов В. В., Урюков Б. А. Ламинарная электрическая дуга в канале с пористым, охлаждением стенок // Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена.— Новосибирск: Наука. Сиб, отд-ние, 1977.—С. 49—61.

198. Бербасов В. В., Урюков Б. А. Влияние закрутки на свойств электрической дуги в цилиндрическом канале // Изв. СО АН СССР.— 1978.—№8.—Сер. техн. наук,- Вып. 2.—С. 13—17.

199. Kierel В., Bailay V. Tables of radiation from high temperature // Air1. A.V.C.O.R.R.- 1957.-21 p.

200. Саттон Дж., Шерман А. Основы технической магнитной газодинамики.- М.: Мир, 1968.- 492 с.

201. Vinjanovic В. An approach to linear and nonlinear heat transfer problems using a Lagrangian//AIAA.-1971.-V.9, №1.-P. 131-138.

202. Юдаков А.А. Закрученные газодисперсные потоки в технологических аппаратах.- Владивосток : Дальнаука, 2000.- 277 с.

203. Вулис JI.A., Устименко Б.П. Об аэродинамике циклонной топочной камеры // Теплоэнергетика. 1954. №9.-С. 3-10.

204. Гольдштик М.А. Закрученный поток несжимаемой жидкости в круглой трубе // Изв. АН СССР. Отдел техн. наук. 1958.- №6.- С. 21-24.

205. Калишевский Л.Л., Кацнельсон Б.Д., Кнорре Г.Ф. Циклонные топки.-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1958,- 216 с.

206. Гольдштик М.А. Вихревые потоки.- Новосибирск: Наука, 1981.366 с.

207. Деветирикова М.И., Михайлов П.М. К вопросу о влиянии торце вых перетечек на аэродинамику вихревой камеры // Тр.ЛПИ им. Калинина. Энергомашиностроение.- 1968.- Вып.297,- С. 52-56.

208. Яковлев А.Т., Змейков В.Н., Устименко Б.П. Экспериментальное исследование аэродинамики вихревой камеры // Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики.- Алма-Ата: Наука, 1971.-Вып. 7.-С. 204-812.

209. А.с. №121435. СССР, 1984. Способ дуговой наплавки /

210. B.А.Достовалов и др. (СССР).- 6 с.:ил.

211. Гудмен Т. Применение интегральных методов в нелинейных задачах нестационарного теплообмена // Проблемы теплообмена.-М.: Наука, 1967.- 1967.- С. 41-96.

212. Урюков Б.А., Бербасов В.В., Гороховский В.И. Приближенные методы расчета течений электродуговой плазмы. // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1982 .-№13,- Вып.З.- С. 38-47.

213. Справочник по специальным функциям. Под ред. М. Абрамович, И. Стиган.- М.: Наука, 1979.- 832 с.

214. Меккер Г. О характеристиках цилиндрической дуги // Движущаяся плазма.-М.:ИЛ, 1961. С. 438.

215. Кутателадзе С.С . Пристенная турбулентность.- Новосибирск: Наука, 1973.- 227 с.

216. Теория сварочных процессов: Под ред. В.В. Фролова.- М.: Высшая школа,1988.- 559 с.

217. Афанасьев А. А. Исследование винтовой неустойчивости столба дуги высокого давления в магнитном поле: Автореф. дис. канд. техн. наук,— М.: ИВТ АН СССР, 1977.- 24 с.

218. Косинов В.А., Янковский А.П. Воздействие внешнего магнитного поля на дугу, стабилизированную вихрем // VII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл.—Алма-Ата, 1977.—Т. 1.—С. 6.

219. Cann L. An experimental investigation of a vortex stabilized arc in axial magnetic field // ARL, 73-0043, Marth, 1973.

220. Егоров В. M., Танаев И. И. Исследование характеристик разряда в поперечном магнитном поле // VII Всесоюз. Конф. По генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл.—Алма-Ата, 1977.- Т. 1.- С. 405-413.

221. Кулаков П. А. Исследование устойчивости движения дуги в бегущем магнитном поле // УП Всссоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы.—Алма-Ата, 1977.- Т.1.- С. 92-95.

222. Гурьянов В.К., Курбатов Е.П., Новиков О .Я. Исследование стабилизирующего воздействия на электрическую дугу вращающимся магнитным полем // Генераторы низкотемпературной плазмы.- М. Наука, 1969.- С. 285-291.

223. Новиков О.Я. Исследование устойчивости режимов электродуговых установок: Дис. . д-ра техн. наук.-JL: ЛПИ. 1972.- 552 с.

224. Каплянский А.Е., Полотковский JI С., Соколов Н.Ф. и др. Гашение электрической дуги постоянного тока во вращающемся магнитном поле // Электричество.- 1956.- №12.- С. 29-32.

225. Кубашевский О., Гопкинс Б. Окисление металлов и сплавов.- М.: Металлургия, 1965.-259 с.

226. Браун С. Элементарные процессы в плазме электрического разряда.- М.: Госатомиздат, 1961,- 187 с.

227. Мазель А. Г. Технологические свойства электрической дуги.-М.: Машиностроение, 1969.- 112 с.

228. Окисление металлов / Под ред. Ж. Бенара.- М.: Металлургия, 1968.- Т.1.-215 с.

229. Пустальник Е.П. Статистические методы анализа и обработки наблюдений.- М.: Наука, 1968.- 288 с.

230. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.- М.: Наука, 1971.- 277 с.

231. Обработка металлов резанием с плазменным нагревом / А.Н. Резников, М.А.Шатерин, B.C. Кунин, JI.A. Резников: Под ред. А.Н. Резникова.- М.: Машиностроение, 1986.- 231 с.

232. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов.-М.: Металлургия, 1976.- 488 с.

233. Резников А.Н., Резников JI.A. Усилия резания при плазменно-механической обработке металлов // Резание и инструмент.- 1981 .№26.- С. 10-14

234. Цоцхадзе В.В. Температура резания при точении предварительно нагретого металла // Вестник машиностроения.- 1963.- №11.- С. 5153.

235. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.- М.: Металлургия, 1983.- 359 с.

236. Карпенко В.И. Перегудов B.C. Буянтуев С.Л. и др. Об испытаниях системы плазменного воспламенения углей на котле ТПЕ-215// Энергетик,-1994.-№ 12

237. Дьячков Б.Г., Полонский И.Я., Салимов М.А. Интенсификация факельных процессов электрическим разрядом.- М.: Энергоатом-издат, 1976,- 87 с.

238. Карпенко Е. И. Теплофикация на основе плазменной технологии как средство решения экологических проблем. / / Электрические станции. 1992 -№Ю.

239. Померанцев В. В., Арефъев К. М. Ахмедов Д. Б., и др. Основы практической теории горения. -J1: Энергоатомиздат, 1986. 312 с

240. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы.- М.: Наука, 1984.-317 с.

241. Утович В.А. Новиков B.J1. Перегудов B.C. и др. Исследование плазменного розжига и стабилизации горения пылеугольного факела // Теплоэнергетика. 1990. - №4. - С. 16-20.

242. Жуков М. Ф. Калиненко Р. А. Левицкий А. А. Полак Л. С. Плазмохимическая переработка угля. М : Наука, 1990 - 200 с.

243. Карпенко Е. И. Теплофикация на основе плазменной технологии как средство решения экологических проблем. / / Электрические станции.- 1992-№10.-С. 15-18.

244. Жуков М.Ф. Мессерле В.Е. Перегудов B.C. и др. Розжиг и стабилизация горения пылеугольных топлив низкотемпературной плазмой // Энергетик.- 1993.- №2.- С. 4- 8.

245. Месерле В.Е., Сакипов З.Б., Синярев Г.Б., Трусов Б.Г. Термодинамический анализ плазмохимической переработки углей // Химия высоких энергий. 1985,- Ч.1.- С. 10

246. Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме / Под ред. Л. С. Полака М: Наука 1965-238 с.

247. Месерле В.Е. Комплексная электротермохимическая переработка низкосортных твердых топлив // Плазменная активация горения углей,- Алма-Ата: КазНИИЭ, 1989.- С. 31-48.

248. Жуков М.Ф., Карпенко Е.И., Буянтуев С.Л., Цадыпов Д.Б. Об интенсификации термохимических превращений угля // Энергетик.-1994.-№9.-С. 15-16.

249. Киосов А. Д. Оптимизация плазменной растопки котла КВТК-100-150 ст. №8 НГВК // тех. отчёт "Дальтехэнерго" № К-1446.-1997.-18 с.

250. Ходаков Г.С. Супензионное угольное топливо // Изв. АН РФ. Сер.Энергетика, 2000.- №2.- С. 104-119.

251. Олофинский Е.П. Исследование и разработки в области трубопроводного гидротранспорта // Трубопроводный транспорт твердых материалов, 1986. С. 4-6.

252. Erkolani D., Tiberio U. Start-up and initial operatingexperience of Porto Torres integrated plant for Utilization and Fuel Systems. U.S.A. Florida. 1994,-P. 5-6.

253. Even Bakke. Coal utilization: Maintaining environmental integrity into 21 st. Century // Proc. 19 th Intern. Conf. on Coal Utilization and Fuel Systems. U.S.A. Florida, 1994.- P. 267-270.

254. Ishibashi Y., Abe N., Kondo Y., Gohta M. Operating experience of larch scale CWM production and transportation // Ibim.- P. 21-25.

255. Takahashi I., Shoji K. Development and scale-up of CWM preparation process // Ibim. P. 485-490.

256. Brolick H.I. Innovative transport modes coal slurry pipelines // Proc. 15th Intern. Conf. on Coal and Slurry Technologies. U.S.A.- Florida, 1990.-P. 3-10.

257. Pao A.K., Уилкинсон P., Макмиллан M.H., Кимберли А. Дизельный двигвтель на угольном топливе // Современное машиностроение. Сер. А. 1990,- №1.- С. 163-173.

258. Crippa F. 50000HP 12 cylinder coal slurry disel engine // Proc. 15th Intern. On Coal and Slurry Technologies. U.S.A. Florida, 1990.- P. 313-319.

259. Делягин Г.Н. Водоугольные суспензии новый вид энергетического топлива // Строительство трубопроводов.М., 1989.- С. 9-12.

260. Takahashi I. Regulatory policises and ingentives expenditing coal utilization and future coal demend in Japan // Proc. 19th Intern. Conf. on Coal Utilization and Fuel Systems. U.S.A. Florida, 1994.-P. 305-313.

261. Щека C.A., Мельниченко Е.И., Малахов B.B., Эпов Д.Г. Реальна ли титановая промышленность в Приморье? // Вестн. ДВО РАН.-1996,-№3.- С. 77-81.

262. Мельниченко Е.И., Эпов Д.Г., Гордиенко П.С., Бузник В.М. Получение высокочистых циркониевых материалов мз минерального сырья Дальнего Востока // Вестн. ДВО РАН 1995.- №2.- С.52-55.

263. Патент № 94021535 РФ от 16.06.94. Способ переработки титан-содержащего минерального сырья / Е.И. Мельниченко, Д.Г. Эпов, П.С. Гордиенко и др. (РФ).- 6 с.

264. Эпов Д.Г., Масленникова И.Г., Мельниченко Е.И., Малахов В.В. Диоксид титана высокой чистоты // Материалы 7 Междунар. Со-вещ. по химическим реактивам «Реактив-94».- Уфа, 1994.- С.30.

265. Гордиенко П.С., Достовалов В.А. и др. Перспективы комплексной переработки минерального сырья Приморья // I Междунар. конгресс по новейшим технологиям: Тез. докл.- Владивосток, 2000.-С. 3-5.

266. Warf J, Cline W.D., Tevebaugh R.D. Anal. Chem., 1954. №26.-P.342.

267. Михайлов М.А., Ведерникова Т.И. Гидротермический способ получения фтористого водорода. // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук.- 1968.- №9. Вып.4.- С. 112-116.

268. Михайлов М.А. ДСолзунов.В.А. Кинетика пирогидролиза системы // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук.- 1971.- №2.- Вып. 1.- С.3-7.

269. Рысс .И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений.-М.: Гос. научно-техническое издат., 1956. 718 с.

270. Николаев Н.С. и др. Аналитическая химия фтора.- М.: Наука, 1970.-196 с.

271. Земнухова JI.A., Сергиенко В.И., Давидович Р.Л., Федорищева Г.А. и др. Получение ксилита и аморфного диоксида кремния из рисовой шелухи // Вестн. ДВО РАН.- 1996.- №3.- С. 82- 87.

272. Воронков М. Г., Зелчан Г. И. Лукевиц З.Я. Кремний и жизнь.- Рига: Зинатне, 1978. 587 с.

273. Рис и его качество.- М.: Колос, 1976.- 400 с.

274. Govindarao V.M.H. Utilization of rice husk. A preliminary analysis // J. Sci. and Ind. Res. 1980.- V.39.- P.495—515.

275. Сапрыкин Л.В., Киселева H.B. Состояние и перспективы термической переработки рисовой шелухи // Химия древесины.- 1990.-№3/7.- С. 119—126.

276. Nakata Y., Suzuki М., Okutani Т., et al. Preparation and properties of Si02 from rice hulls // Ceram. Soc. Jpn. Intern. Ed.- 1989. Vol. 97.-№ 8.- P.830 836.

277. Кельцев II. В. Основы адсорбционной техники,- М.: Химия, 1984.591 с.

278. Патент РФ 94031518, 30.01.95. Способ получения аморфного диоксида кремния из рисовой шелухи / ЗемнуховаЛ.А.,346

279. СергиенкоВ.И., Каган B.C., Федорищева Г.А. (РФ).