Дослідження фізичних властивостей воднево-кисневого плазмового струменя при нанесенні покриттів
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
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.