RU2013118871A - PLASMA ACCELERATOR - Google Patents

Abstract

1. Ускоритель плазмы, содержащий коаксиально расположенные радиально секционированый анод, катод, подвод рабочего тела к катоду, систему подачи плазмы через анод, нейтральную вставку между электродами и изоляторы, отличающийся тем, что секции анода выполнены из направленных вдоль оси ускорителя плоских трубок с отводами, расположенных широкой частью в радиальной плоскости с зазором между собой; отводы повернуты под углом меньше 90° к оси ускорителя; свободными концами отводов с отверстиями образована дискретная, например, цилиндрическая рабочая поверхность анода; первый отвод длиной, равной его ширине, установлен на расстоянии больше половины диаметра анода от среза катода, длина остальных отводов увеличена пропорционально их количеству; проходное сечение отверстия трубки равно или больше суммы проходных сечений отводов; основания трубок герметично соединены с коллектором, корпус которого и подвод рабочего тела к нему выполнены на подводе тока к аноду; снаружи анода установлен нейтральный экран.2. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что отношение толщины трубок и отводов к ширине от 1/1 до 1/30, а сечение стенок трубок и отводов выполнены в пределах от 0,1 ммдо 30 мм, причем толщина стенок преимущественно переменная.3. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что отношение длины трубок к толщине больше 100/1.4. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что зазор между трубками не менее 0,1 мм.5. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что количество отводов на каждой трубке от 1 до 5 и более.6. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что сечение отверстий в интервале от 0,03 ммдо 1,0 ммопределяется по формуле:где1. A plasma accelerator containing a coaxially located radially partitioned anode, a cathode, a supply of a working fluid to the cathode, a plasma supply system through the anode, a neutral insert between the electrodes and insulators, characterized in that the anode sections are made of flat tubes with taps directed along the axis of the accelerator, located wide in a radial plane with a gap between each other; bends are rotated at an angle less than 90 ° to the axis of the accelerator; the free ends of the bends with holes formed a discrete, for example, a cylindrical working surface of the anode; the first branch with a length equal to its width is installed at a distance of more than half the diameter of the anode from the cut of the cathode, the length of the remaining branches is increased in proportion to their number; the bore of the tube opening is equal to or greater than the sum of the bore of the bends the bases of the tubes are hermetically connected to the collector, the casing of which and the supply of the working fluid to it are made on the supply of current to the anode; a neutral screen is installed outside the anode. 2. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the tubes and bends to the width is from 1/1 to 1/30, and the section of the walls of the tubes and bends is made in the range from 0.1 mm to 30 mm, the wall thickness being mainly variable. 3. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the ratio of the length of the tubes to the thickness is greater than 100 / 1.4. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the gap between the tubes is at least 0.1 mm. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the number of taps on each tube is from 1 to 5 or more. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the cross section of the holes in the range from 0.03 mm to 1.0 mm is determined by the formula: where

Claims (6)

1. Ускоритель плазмы, содержащий коаксиально расположенные радиально секционированый анод, катод, подвод рабочего тела к катоду, систему подачи плазмы через анод, нейтральную вставку между электродами и изоляторы, отличающийся тем, что секции анода выполнены из направленных вдоль оси ускорителя плоских трубок с отводами, расположенных широкой частью в радиальной плоскости с зазором между собой; отводы повернуты под углом меньше 90° к оси ускорителя; свободными концами отводов с отверстиями образована дискретная, например, цилиндрическая рабочая поверхность анода; первый отвод длиной, равной его ширине, установлен на расстоянии больше половины диаметра анода от среза катода, длина остальных отводов увеличена пропорционально их количеству; проходное сечение отверстия трубки равно или больше суммы проходных сечений отводов; основания трубок герметично соединены с коллектором, корпус которого и подвод рабочего тела к нему выполнены на подводе тока к аноду; снаружи анода установлен нейтральный экран.1. A plasma accelerator containing a coaxially located radially partitioned anode, a cathode, a supply of a working fluid to the cathode, a plasma supply system through the anode, a neutral insert between the electrodes and insulators, characterized in that the anode sections are made of flat tubes with taps directed along the axis of the accelerator, located wide in a radial plane with a gap between each other; bends are rotated at an angle less than 90 ° to the axis of the accelerator; the free ends of the bends with holes formed a discrete, for example, a cylindrical working surface of the anode; the first branch with a length equal to its width is installed at a distance of more than half the diameter of the anode from the cut of the cathode, the length of the remaining branches is increased in proportion to their number; the bore of the tube opening is equal to or greater than the sum of the bore of the bends the bases of the tubes are hermetically connected to the collector, the casing of which and the supply of the working fluid to it are made on the supply of current to the anode; a neutral screen is installed outside the anode. 2. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что отношение толщины трубок и отводов к ширине от 1/1 до 1/30, а сечение стенок трубок и отводов выполнены в пределах от 0,1 мм² до 30 мм², причем толщина стенок преимущественно переменная.2. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the tubes and bends to the width is from 1/1 to 1/30, and the section of the walls of the tubes and bends is made in the range from 0.1 mm ² to 30 mm ² , and wall thickness is predominantly variable. 3. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что отношение длины трубок к толщине больше 100/1.3. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the ratio of the length of the tubes to the thickness is greater than 100/1. 4. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что зазор между трубками не менее 0,1 мм.4. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the gap between the tubes is not less than 0.1 mm 5. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что количество отводов на каждой трубке от 1 до 5 и более.5. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the number of taps on each tube is from 1 to 5 or more. 6. Ускоритель плазмы по п.1, отличающийся тем, что сечение отверстий в интервале от 0,03 мм² до 1,0 мм² определяется по формуле:6. The plasma accelerator according to claim 1, characterized in that the cross section of the holes in the range from 0.03 mm ² to 1.0 mm ² is determined by the formula: $$S_{отв}=\frac{k{I}_{пр}T}{2\xi e\nu p{t}_m{t}_{отв}},$$

$$S_{\mathrm{about}t\mathrm{at}}=\frac{k{I}_{PR}T}{2\xi e\nu p{t}_m{t}_{\mathrm{about}t\mathrm{at}}},$$

где S_отв - сечение отверстий отводов [м²];wherein _holes S - tap holes section [m ^2]; k - постоянная Больцмана [Дж/K];k is the Boltzmann constant [J / K]; I_пр - предельный ток [А];I _CR - current limit [A]; Т- температура рабочего тела в отводах [К];T is the temperature of the working fluid in the bends [K]; ξ - параметр обмена [безразмерная величина];ξ is the exchange parameter [dimensionless quantity]; ϑ - скорость потока рабочего тела в отводе [м/с];ϑ - flow rate of the working fluid in the branch [m / s]; Р - давление в трубке [Н/м²];P is the pressure in the tube [N / m ² ]; t_m- количество трубок [шт.];t _m is the number of tubes [pcs.]; t_отв - количество отводов [шт.]. t _holes - the number of taps [pcs].