Твердотопливный генератор плазмы

 

(19)RU(11)845733(13)C(51)  МПК ⁵    _H02K44/08Статус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЛАЗМЫ

Изобретение относится к источникам низкотемпературной плазмы и может найти применение в составе магнитогидродинамических (МГД) установок открытого цикла, используемых, например, для геофизических исследований при зондировании земной коры электрическим током с целью прогнозирования землетрясений, поиска и разведки полезных ископаемых. Известны МГД-установки, где в качестве источника плазмы применяется твердое плазменное топливо, образующее при разложении низкотемпературную плазму. Известен твердотопливный генератор плазмы, содержащий корпус с размещенным в нем цилиндрическим зарядом твердого топлива, бронированным по цилиндрической поверхности. Эта конструкция имеет ряд недостатков, затрудняющих ее использование для МГД и других энергетических установок высокой мощности. Трудно обеспечить большие расходы плазмы, так как увеличение расхода требует при торцовом горении значительного увеличения диаметра заряда. В процессе горения, особенно в конце работы, происходит загрязнение плазмы продуктами разложения теплозащитных покрытий, что снижает электропроводность продуктов сгорания. Большие теплопотери при торцовой конструкции заряда значительно снижают электропроводность в процессе работы генератора. Однако торцовая конструкция заряда имеет достоинство, связанное с постоянством расхода плазмы в процессе работы генератора. Целью изобретения является увеличение расхода плазмы при сохранении его постоянным в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что заряд выполнен в виде канального моноблока с торцами, имеющими небронированные поверхности в форме усеченных конусов с вершинами, лежащими на оси заряда, вне его канала, причем углы при вершинах конусов составляют 50-90^о. Сущность данного изобретения поясняется чертежом. Генератор состоит из корпуса 1, переднего 2 и заднего 3 днищ. В корпусе 1 размещен заряд 4, выполненный в виде канального моноблока, бронированного по наружной цилиндрической поверхности, торцы заряда имеют небронированные поверхности в виде усеченных конусов с вершинами, лежащими на оси заряда вне его канала. Углы при вершине конусов выбираются в зависимости от отношения диаметра заряда к его длине. Чем больше это отношение, тем больше углы при вершинах конусов. На величину углов влияет также отношение диаметра заряда к диаметру канала. Чем это отношение больше, тем меньше углы при вершинах конусов. Оптимальные углы при вершинах конусов для конкретного заряда выбираются расчетным путем из условия обеспечения постоянства секундного расхода при работе генератора плазмы. Для зарядов, имеющих практическое применение с точки зрения расходных характеристик, углы при вершинах конусов составляют 50-90^о. Назначение конусов - увеличить поверхность горения в начале работы генератора, когда поверхность горения канала мала. В процессе работы генератора при разгорании канала и увеличении его поверхности горения поверхность горения конусов уменьшается таким образом, что суммарная поверхность горения (канала и торцов) остается близкой к постоянной величине. Это обеспечивает с одной стороны большой расход, а с другой его постоянство в процессе работы. Заряд в районе торцов имеет бронированные цилиндрические участки с диаметром меньше максимального, предназначенные для его крепления в корпусе генератора элементами крепления 5 и 6. Воспламенитель 7 при срабатывании пиропатрона 8 воспламеняет незабронированные поверхности заряда 4. Начинается истечение плазмы через сопло.

Формула изобретения

ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЛАЗМЫ, содержащий корпус с размещенным в нем цилиндрическим зарядом твердого топлива, бронированным по наружной поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения расхода плазмы при сохранении его постоянным в процессе работы, заряд выполнен в виде канального моноблока с торцами, имеющими небронированные поверхности в форме усеченных конусов с вершинами, лежащими на оси заряда вне его канала, причем углы при вершине конусов составляют 50 - 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1