Електропровідність - плазма - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Електропровідність – плазма
Іонізуючі добавки (при концентрації ю-2-10-4 кг/кг) вводяться в потік інертного газу перед каналом МГД-генератора для підвищення електропровідності плазми і виводяться за каналом МГД-генератора для забезпечення захисту компресора від ерозії. [31]
Розглядаючи лінійні магнітогід-родинамічні хвилі з певною довжиною, що і було зроблено, легко порівняти відносний внесок джоулевих і в'язких втрат, який виявляється рівним відношенню звичайного числа Рейнольдса до магнітного числа Рейнольдса, тобто малою величиною, пов'язаною з дрібністю відношення оскільки електропровідність плазми визначається переважно електронами, а в'язкість - іонами. Для лінійних магнитогидродинамических хвиль у незамаг-ниченной плазмі просторові масштаби зміни швидкості та магнітного поля визначаються єдиним масштабом – довжиною хвилі. Тоді, дійсно, згасання обумовлено переважно іонною в'язкістю. Однак у короні крім лінійних МГД-хвиль існують інші утворення, наприклад, конвективні структури, в яких масштаби зміни поля і швидкості можуть бути ніяк між собою не пов'язані. Відсутній єдиний масштаб зміни поля та швидкості також і для нелінійних МГД-хвиль. Зокрема, можуть існувати та існують струмові шари та електроджети в корональних трубках та петлях, а також ударні МГД-хвилі, де джоулева диссипація, безсумнівно, відіграє важливу, домінуючу роль. В цілому по короні або по окремих її морфологічних ділянках внесок в'язкого і джоулева нагріву оцінити досить важко, і це ще потрібно зробити. [32]
У камері згоряння при спалюванні нафти, гасу чи газу створюється висока температура ( 2000 - 3000 До), приякою газоподібні продукти згоряння іонізуються, утворюючи електронно-іонну плазму. Для підвищення електропровідності плазми в камеру згоряння вводять речовини, що легко іонізуються: кальцій, натрій, цезій. [34]
У камері згоряння при спалюванні нафти, гасу або газу створюється висока температура ( 2000 - 3000 К), за якої газоподібні продукти згоряння іонізуються, утворюючи електронно-іонну плазму. Для підвищення електропровідності плазми в камеру згоряння вводять речовини, що легко іонізуються, містять кальцій, натрій, цезій. Розпечена плазма рухається по каналу, що розширюється, в кілька метрів, в якому її внутрішня енергія перетворюється на кінетичну енергію, і швидкість зростає до 2000 м/с і більше. [35]
Причина розгляду цієї теми в нашому курсі полягає в тому, що ми маємо побудувати модель магнітного поля в міжпланетному середовищі. Для цього потрібно знати електропровідність плазми, так як дисипативні процеси розсіювання здатні вплинути на динамічну поведінку магнітного поля (див. Розд. [37]
З формули (56.10) випливає, що потужність МГД-генератора визначається магнітною індукцією, електропровідністю сг плазми і швидкістю і її потоку. Оскільки основний внесок в електропровідність плазми дають електрони, то на практиці часто використовують як робоче тіло благородні гази з невеликими домішками (присадками) лужних металів, що легко іонізуються. [38]
Для простоти припустимо, що плазма повністю іонізована. Внаслідок відносно малої рухливості потужних іонів електропровідність плазми створюється рухом електронів. Обмежимося нагодою, коли магнітне поле в плазмі відсутнє і рух електронів можна вважати нерелятивістським. [39]
Так як концентрація електронів таіонів у плазмі однакова, то об'ємний заряд у ній, як і в металах, дорівнює нулю. Крім того, при значній іонізації газу електропровідність плазми може бути дуже великою. Тому характером своєї електропровідності іонна плазма наближається до металів. [40]
Питома потужність МГД-генератора прямо пропорційна квадрату швидкості плазми. Однак при зростанні швидкості зменшується температура та електропровідність плазми. Тому існує деяка оптимальна швидкість, приблизно рівна 1300 – 1400 м/с. Швидкість плазми в каналі залежить від фізико-хімічних властивостей робочого тіла. [41]
Так концентрація електронів та іонів у плазмі однакова, то об'ємний заряд у ній, як і в металах, дорівнює нулю. Крім того, при значній іонізації газу електропровідність плазми може бути дуже великою. Тому характером своєї електропровідності іонна плазма наближається до металів. [42]
Плазма має специфічний рух. Воно викликається наявністю великої кількості зарядів, що зумовлюють електропровідність плазми, що призводить до нового руху плазми, якого немає в жодному з інших агрегатних станів. Як відомо, у неіонізованих систем воно відбувається під дією сили тяжіння, інерції, пружності, а тут – під впливом магнітних та електричних сил. Безладний рух електронів та іонів призводить до того, що щільність однаково заряджених частинок на одних ділянках стає більшою або меншою, внаслідок чого інтенсивність заряду на одних ділянках або збільшується, або зменшується, що викликає рух позитивно заряджених частинок у бік інтенсивніших зарядів негативних частинок. [43]
Цим пояснюється та обставина, що струмопровідна частина стовбура зберігається при будь-яких малихзначення струму, майже до нуля. Струм у дузі припиняється, очевидно, коли електропровідність плазми дорівнює нулю. Це відбувається при температурі плазми близько 74 000 К. [44]