Дослідження фізичних властивостей воднево-кисневого плазмового струменя при нанесенні покриттів
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Захаров, Євген Анатолійович
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Перспективним напрямком є використання воднево-кисневої суміші, як концентровані джерела енергії, до яких відноситься плазмовий струмінь, в газотермічних процесах обробки матеріалів та нагріву тепло-агрегатів.
До плазмоутворюючих середовищ висувається ряд вимог, одним з яких є
низька собівартість та високі теплофізичні властивості плазмового струменю. Воднево-киснева суміш (ВКС), яка виробляється ЕВГ складається в пропорції 2:1 водню (Н2) та кисню (О2).
Використання для плазмових процесів воднево-кисневої суміші, в якості
плазмоутворюючого середовища – екологічно чистого і відновлюваного джерела
енергії, викликає цікавість, за рахунок своїх теплофізичних властивостей. А також використання електролізно-водяних генераторів (ЕВГ), які дозволяють отримувати пальну суміш безпосередньо на робочому місці, значно зменшує транспортні витрати і відкидає необхідність в балонному господарстві, робить використання воднево-кисневої, суміші економічно конкурентоспроможним джерелом енергії по відношенню до інших газових пальних та плазмоутворюючих сумішах.
Використання воднево-кисневої суміші, як плазмоутворювальної має великий потенціал застосування в машинобудуванні, а саме в таких процесах як плазмове напилення, різання та зварювання та інше.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з планом науково-дослідних робіт кафедри інженерії поверхні Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».
Мета і задачі дослідження. Визначити умови отримання стабільного процесу генерування низькотемпературної воднево-кисневої плазми
атмосферного тиску, електродуговим способом, дослідити теплофізичні властивості плазмового струменя та ефективність його застосування в процесах газотермічної обробки матеріалів.
Об’єкт дослідження. Воднево-кисневий плазмовий струмінь.
Наукова новизна одержаних результатів:
1 Визначено розподіл температур в повздовжньому перерізу плазмового струменю для різних величин витрати плазмоутворюючого газу.
2 Досліджено розподіл статичного і динамічного тиску для турбулентного і ламінарного характеру течії плазмового струменю.
3 На основі отриманих експериментальних даних досліджено розподіл швидкостей в горизонтальному перерізі струменю.
4 Розроблено технологію та визначені технологічні параметри процесу для різних способів плазмової обробки матеріалів з використанням воднево-кисневої суміші в якості плазмоутворювального газу.
Практичне значення одержаних результатів. створення дослідної установки для генерації воднево-кисневого плазмового струменю, досліджено температурні та швидкісні інтервали, визначені оптимальні діапазони ділянок, для визначення дистанції напилення, відстані наплавлення для матеріалів з різними хіміко-фізичними властивостями. Представлені вироби де більш ефективніше застосування воднево-кисневого плазмового струменю при їх обробці.
Опис
Ключові слова
плазмовий струмінь, воднево-киснева суміш, дослідження фізико-термічних параметрів, plasma jet, hydrogen-oxygen mixture, study of physical and thermal parameters
Бібліографічний опис
Захаров, Є. А. Дослідження фізичних властивостей воднево-кисневого плазмового струменя при нанесенні покриттів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Захаров Євген Анатолійович. – Київ, 2020. – 67 с.