Kích thích cộng hưởng của sự không ổn định lớp biên của vòi plasma hồ quang DC bằng cách điều chế dòng điện

Plasma Chemistry and Plasma Processing - Tập 31 - Trang 827-838 - 2011
V. Kopecky1, M. Hrabovsky1
1Institute of Plasma Physics v. v. i., Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague 8, Czech Republic

Tóm tắt

Sự không ổn định của các vòi plasma nhiệt đã được nghiên cứu dựa trên phân tích sự dao động bức xạ plasma được ghi lại bởi một dải cảm biến quang phổ tần số cao. Các tần số đặc trưng của dao động vòi đã được tìm thấy và phân bố không gian của biên độ dao động plasma đã được xác định. Ảnh hưởng của biến động dòng điện hồ quang đến sự không ổn định plasma đã được điều tra cho hai loại nguồn điện—đơn vị điều khiển thyristor cổ điển với tần số biến động dòng điện 300 Hz và bộ chỉnh lưu với bộ chuyển đổi tần số cao và tần số điều chế dòng điện là 30 kHz. Việc tạo ra sự không ổn định lớp biên với tần số điều chế dòng điện và các bội số của nó đã được chứng minh bằng việc sử dụng biến đổi Fourier nhanh, biểu đồ đường viền và chân dung pha. Đã phát hiện rằng tính chất của sự dao động của vòi plasma bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự biến động dòng điện có tần số hoặc các bội số của nó gần với tần số dao động do sự không ổn định lớp biên tạo ra.

Từ khóa

#plasma jet #thermal plasma #boundary layer instability #current modulation #high frequency photodiodes #Fourier transform #arc current ripple

Tài liệu tham khảo

Wutzke SA, Pfender E, Eckert ERG (1967) AIAA J 6:1474 Trelles JP, Pfender E, Heberlein JVR (2007) J Phys D Appl Phys 40:5635 Coudert JF, Planche MP, Fauchais P (1996) Plasma Chem Plasma Proc 16:211s Coudert JF, Fauchais P (1997) High Temp Mater Proc 1:149 Duan Z, Heberlein JVR (2002) J Therm Spray Technol 11:44 Hrabovsky M, Konrad M, Kopecky V et al (1997) High Temp Mat Process 1:167–168 Hrabovsky M, Konrad M, Kopecky V et al (1999) Ann NY Acad Sci 891:898 Tu X, Yan JH, Cheron BG, Cen KF (2008) Vacuum 82:468 Hrabovsky M, Kopecky V, Chumak O, Kavka T, Maslani A, Sember V, Konrad M, Ctibor P (2009) High Temp Mat Process 13:229 Coudert JF, Rat V, Rigot D (2007) Journ Phys D Appl Phys 40:7357 Rat V, Coudert JF (2010) J Appl Phys 108:043304 Outcalt D, Hallberg M, Yang G, Heberlein J, Pfender E, Strykowski P (2006) In: Proceedings of 2006 thermal spray conf, Seattle, USA Das AK (2000) Pramana Journ Phys 55-SI:873 Nishiyama H, Sato T, Shiozaki Y (2004) Vacuum 73:691 Nogues E, Vardelle M, Fauchais P, Granger P (2008) Surf Coat Technol 202:4387 Ctibor P, Hrabovsky M (2010) Journ Eur Ceram Soc 30:3131 Ghorui S, Sahasrabudhe SN, Tak AK, Joshi NK, Kulkami NV, Karmakar S, Banerjee I, Bhoraskar SV, Das AK (2006) IEEE Trans Plasma Sci 34:121 Chumak O, Kavka T, Hrabovsky M (2008) IEEE Trans Plasma Sci 36:1062 Trelles JP, Pfender E, Heberlein J (2006) Plasma Chem Plasma Process 26:557 Brilhac JF, Pateyron B, Delluc G, Coudet JF, Fauchais P (1995) Plasma Chem Plasma Process 15:231 Kopecky V, Hrabovsky M (2002) Czech J Phys 52:D567 Kopecky V, Hrabovsky M, Motycka S (2006) Czech J Phys 56:B848 Pfender E, Fincke J, Spores R (1991) Plasma Chem Plasma Proc 11:529 Russ S, Strykowski PJ, Pfender E (1994) Exp Fluids 16:297 Fincke JR, Chang CH, Swank WD, Haggard DC (1994) Int J Heat Mass Trans 37:1673 Rayleigh JWS (1880) Proc Lond Math Soc XI: 57 Chandrasekhar S (1961) Hydrodynamic and hydromagnetic stability. Oxford University Press Monkewitz PA, Huerre P (1982) Phys Fluids 25:1137 Thomas FO (1991) Appl Mech Rew 44:119 Bejan A (1995) Convection heat transfer. John Wiley & Sons, Inc, New York Hrabovský M, Kopecký V, Macura P (2001) Progress in plasma processing of materials, In: Fauchais P (ed) Begell House, New York—Wallingford Hrabovský M, Konrád M, Kopecký V, Macura P (2001) In: Proceedings of 15th international symposium on plasma chemistry, Orleans, vol. III: 861 Hrabovsky M, Kopecky V, Sember V, Kavka T, Chumak O, Konrad M (2006) IEEE Trans Plasma Sc 34:1566 Hrabovsky M (2002) Pure Appl Chem 74:429