10.14489/td.2016.06.pp.056-061

2016, 06 июнь (June)

DOI: 10.14489/td.2016.06.pp.056-061

Гареев Р.Р., Еремеева Ж.В., Цирельман Н.М.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАЗМЕННОГО ПОТОКА НА СРЕЗЕ СОПЛА АТМОСФЕРНОГО ПЛАЗМОТРОНА
(c. 56-61)

Аннотация. В целях оптимизации технологического осуществления процесса плазменного напыления материалов на поверхности деталей и контроля параметров при его осуществлении предложен и исследован метод определения температуры плазменного потока на срезе сопла атмосферного плазмотрона. Во избежание существенного влияния измерений на энтальпию плазменной струи и повышения точности измерений впервые предложено использовать аналитическое решение граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности.

Ключевые слова: плазменное формообразование, напыление, температура плазмы, контактные методы исследования высоких температур, обратная задача нестационарной теплопроводности.

Gareev R.R., Eremeeva Zh.V., Tsirelman N.M.
METHOD OF DETERMINING THE TEMPERATURE OF THE PLASMA JET AT THE ATMOSPHERIC PLASMA TORCH NOZZLE EXIT
(pp. 56-61)

Abstract. In order to optimize the technological flow of the plasma spraying coating process and its parameters control the new method of determining the temperature of the plasma jet at the atmospheric plasma torch nozzle exit was proposed and investigated. For the first time the analytical solution of the boundary inverse heat transfer problem was used in order to avoid a significant impact on the enthalpy of the plasma jet and increase the measurements accuracy. By means of this solution the heat flux is estimated on the inner surface of the plasmotron nozzle heat receiver wall washed by the plasma, and the temperature of the plasma calculated using these data. The input data for the calculation was the temperature change at the thermally insulated rear (outer) side of the heat receiver wall which was not in contact with the plasma. Verification of the method and experimental studies has shown the acceptability of such identification.

Keywords: plasma surfacing, coating, plasma temperature, the contact methods of high temperature studying, inverse heat transfer problem solution.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Р. Р. Гареев, Ж. В. Еремеева (Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Н. М. Цирельман (Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, Россия)

Eng

R. R. Gareev, Z. V. Eremeeva (National University of Science and Technology "MISIS", Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
N. M. Tsirelman (Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Михайлов Б. И. Регенерация тепла в электродуговых паровихревых плазмотронах. Автоплазмотроны // Теплофизика и аэромеханика. 2005. Т. 12. № 1. С. 135 – 148.
2. Цирельман Н. М. Прямые и обратные задачи тепломассопереноса. М.: Энергоатомиздат, 2005. 392 с.
3. Цирельман Н. М. Теория и прикладные задачи тепломассопереноса. М.: Машиностроение, 2011. 503 с.
4. Тепло- и массоперенос. Т. III. Общие вопросы теплообмена / под ред. А. В. Лыкова, Б. М. Смольского. М.–Л.: Госэнергоиздат, 1963. 688 с.
5. Оптические свойства горячего воздуха / под ред. Л. М. Бибермана. М.: Наука, 1970. 253 с.
6. KLEIBER Infrared URL: http://www.kleiberinfrared.com/index.php/en/applications/emissivity.html (дата обращения: 08.11.2011).
7. Чуркин И. С., Шустов Ф. И. Исследование факела плазмы воздушнодугового плазмотрона для напыления с помощью водоохлаждаемого зонда // XXXVI Неделя науки СПбГПУ: сб. ст. СПб.: СПбГПУ, 2008. С. 65 – 66.
8. Mariaux G., Vardelle A. 3-D time-dependent modeling of the plasma spray process. Part 1: Flow modeling // International Journal of Thermal Sciences. 2005. N 44. P. 357 – 366.
9. Лелевкин В. М., Семенов В. Ф. Теплообмен дуги в канале плазмотрона с пористой межэлектродной вставкой // Вестник КРСУ. 2002. № 4.
10. Kyoungjin Kim. Numerical simulation of capillary plasma flow generated by high-current pulsed power // International Journal of Thermal Sciences. 2005. N 44. P. 1039 – 1046.
11. Takehiko Sato, Masaya Shigeta, Daigo Kato, Hideya Nishiyama. Mixing and magnetic effects on a nonequilibrium argon plasma jet // International Journal of Thermal Sciences. 2001. N 40. P. 273 – 278.

Eng

1. Mikhailov B. I. (2005). Heat recovery in electric vortexsteam plasmatrons. Auto plasmatrons. Teplofizika i aeromekhanika, 12(1), pp. 135-148.
2. Tsirel'man N. M. (2005). Direct and inverse problems of heat and mass transfer. Moscow: Energoatomizdat.
3. Tsirel'man N. M. (2011). The theory and applied heat and mass transfer problems. Moscow: Mashinostroenie.
4. Lykov A. V., Smol'skii B. M. (Eds.). (1963). Heat and mass transfer. Vol. III. General questions of heat exhange. Moscow–Leningrad: Gosenergoizdat.
5. Biberman L. M. (Ed.). (1970). Optical properties of hot air. Moscow: Nauka.
6. KLEIBER Infrared. Available at: http://www.kleiberinfrared.com/index.php/en/applications/emissivity.html (Accessed: 08.11.2011).
7. Churkin I. S., Shustov F. I. (2008). Study of the torch of airarc plasma generator for spraying using a water-cooled probe. XXXVI Science week of Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University: collection of scientific papers. (pp. 65-66). St. Petersburg: SPbGPU.
8. Mariaux G., Vardelle A. (2005). 3-D timedependent modelings of the plasma spray process. Part 1: Flow modeling. International Journal of Thermal Sciences, (44), pp. 357-366. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2004.07.006
9. Lelevkin V. M., Semenov V. F. (2002). Heat transfer of arc in the plasmatron channel with porous interelectrode insert. Vestnik KRSU, (4).
10. Kyoungjin Kim. (2005). Numerical simulation of capillary plasma flow generated by high-current pulsed power. International Journal of Thermal Sciences. (44), pp. 1039- 1046.
11. Takehiko Sato, Masaya Shigeta, Daigo Kato, Hideya Nishiyama. (2001). Mixing and magnetic effects on a nonequilibrium argon plasma jet. International Journal of Thermal Sciences, (40), pp. 273-278. doi: 10.1016/S1290-0729(00)01217-5.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: