氩壁稳电弧等离子体装置

所属单位:设备设计与测试技术研究所

等离子体发生器是利用高压直流点火,低压直流加热气体产生高温等离子体的实验装置,主要包括发生器主体、供电电源、真空及水冷系统四部分。该装置产生的高温环境,可用于航天再入物理相关的基础应用研究、飞行器再入环境的模拟、高温高速气体热力学非平衡过程、化学非平衡过程机理深入分析等研究领域。

 

主要技术指标

●电弧功率:2kW~25kW;

●电弧电流:20A~120A;

●工作气体:Ar、Ar和N2混合气体等;

●喷管出口温度:5000K~8000K;

●气流总温:8000K~15000K;

●光谱测量范围:200nm~1000nm。

典型试验

●等离子体温度与电子密度光谱学诊断实验研究,探索利用光谱学方法实现高温流场多参数同时测量的可行性;

●非平衡电弧等离子体超音速喷管流动光谱诊断,研究高温气体非平衡流动的机理,建立高温真实气体模型。

 

壁稳电弧等离子体超音速射流

不同电流下的Ar谱线的分布情况

在线温度测量原理示意图

电子密度测量原理示意图

电子温度和转动温度的测量结果

电子密度的测量结果

氩等离子体超音速射流非平衡与平衡模型温度的比较

氩等离子体超音速射流电子数密度的径向分布

 

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