| 等离子体射流速度的监测方法与设备 | |
曹进文 ; 黄河激; 孟显; 潘文霞
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| 2020-12-11 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明涉及一种等离子体射流速度的监测方法与设备，其方法包括:撷取层流等离子体的多个光图案，基于输出功率与等离子体的浓度正相关由所述光图案的发光边界确定等离子体射流的射流边界;基于所述等离子体射流由射流出口到射流末端的轴向射流边界，确定层流等离子体的射流长度;由所述层流等离子体的射流长度计算出等离子体的射流平均速度，在预定不同的弧电流射流速度保持不变下，建立层流等离子体的射流长度与弧电流的关系。本发明具有等离子体射流速度测量过程简化与降低系测量统设备建置成本的效果。 |
| Application Date | 2019-09-26 |
| Application Number | CN201910922191.X |
| Patent Number | CN110677968B |
| Claim | 1.一种等离子体射流速度的监测方法，其特征在于，包括： 撷取层流等离子体的多个光图案(11)，基于输出功率与等离子体的浓度正相关由所述光图案(11)的发光边界确定等离子体射流的射流边界； 基于所述等离子体射流由射流出口(12)到射流末端的轴向射流边界，确定层流等离子体的射流长度；及 由所述层流等离子体的射流长度计算出等离子体的射流平均速度，包括：在预定不同的弧电流射流速度保持不变下，建立层流等离子体的射流长度与弧电流的关系； 其中，所述层流等离子体的射流长度与弧电流的关系符合以下公式: ， 其中ΔL(I)表示已知弧电流值下的射流长度，V(I)表示已知弧电流值下的等离子体射流平均速度，α表示取决于气体种类和气压的等离子体复合系数，n0表示射流长度为0时的等离子体密度阈值，K0表示射流中心的电子密度与输入电功率的线性系数，Δt(I)表示射流可见时间，I表示对应射流当时的弧电流值； 由层流等离子体的射流长度与弧电流的关系曲线确认基于不同工况不是完全的线性正比关联；其中，所述撷取层流等离子体的多个光图案(11)是在不同输出功率下执行； 由所述层流等离子体的射流长度计算出等离子体的射流平均速度的步骤，还包括：确定未知参数，通过降低弧电流值至射流长度为零的情况，符合n0＝K0I0，其中n0表示射流长度为0时的等离子体密度阈值，其取决于气压，K0表示射流中心的电子密度与输入电功率的线性系数，I0表示射流长度为零时的弧电流值。 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京维正专利代理有限公司 |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/99926 |
| Collection | 高温气体动力学国家重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 曹进文,黄河激,孟显,等. 等离子体射流速度的监测方法与设备. CN110677968B[P]. 2020-12-11. |
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