Экспериментальное определение тока шнурования в пропанокислородных смесях — страница 8

  • Просмотров 7602
  • Скачиваний 473
  • Размер файла 590
    Кб

тока больше, чем у стенок, так как там больше концентрация электронов (Е одинаково по сечению). Энерговыделение и температура газа на оси выше, чем у стенок. Поскольку частота ионизации фактически зависит не от Е/p, а от E/N, для поддержания ионизации в основной части токового сечения требуется меньшее поле, уменьшается и напряжение [15]. 1.4. Устойчивое и неустойчивое состояния Когда ВАХ имеет падающий характер, нагрузочная прямая

зачастую пересекает ее не в одной, а в двух точках (рис.5). Одно из состояний, а именно верхнее, является неустойчивым и поэтому не реализуется. В самом деле, если по какой-то причине ток случайно повышается, для его поддержания достаточно будет меньшего напряжения, чем фактическое, которое при данных ЭДС и внешнем сопротивлении непременно соответствует нагрузочной прямой. Возникнет дисбаланс между ионизацией и гибелью

электронов, ионизация начнет расти, сопротивление разряда падать, ток расти, пока состояние не достигнет нижней точки пересечения. Нижнее состояние устойчиво. При dne>0, di>0 напряжение станет меньше необходимого и повышенная гибель вернет степень ионизации в исходное состояние. Опыт показывает, что разряд редко сохраняет диффузную форму, если газ в нем нагревается заметным образом, скажем вдвое, происходит контракция -

стягивание столба в шнур, где степень ионизации, плотность тока и газовая температура резко повышаются - это преддверие к переходу тлеющего разряда в дугу при еще больших токах. Приведенные масштабы характеризуют верхние границы реализации слабоионизированной холодной плазмы диффузного тлеющего разряда. Чем выше давление, тем ниже по току и плотности электронов эта верхняя граница, тем сильнее нагревается газ при данном

токе. Значит, для осуществления неравновесной слабоионизированной плазмы благоприятны низкие давления, для осуществления равновесной - высокие, порядка атмосферного. Однородное состояние положительного столба тлеющего разряда часто оказывается неустойчивым, в особенности когда разряд происходит в больших объемах при повышенных давлениях, когда сильны ток и выделение джоулева тепла. Случайные возмущения катастрофически

нарастают и плазма переходит в иное, пространственно неоднородное состояние. Вызываемые неустойчивостями неоднородные формации страты - разбиение положительного столба вдоль тока на чередующиеся светлые и темные слои [16]; контракция - стягивание плазмы в ярко светящийся токовый шнур известны давно [17,18]. Но в последнее время эти эффекты стали объектом особого внимания из-за тех затруднений, которые они вносят в создание мощных