Estimation of the role of radiation in the plasma of electric arc discharge between Cu-C composites

Abstract

This work is devoted to investigation of the radiation in the plasma of electric arc discharge between Cu-C composite electrodes and estimation of its contribution during the determination of electron density from the energy balance equation (Elenbaas-Heller). The contribution of radiation energy in heat transfer is estimated as well. The calculation is carried out based on the preliminary experimentally obtained radial distribution of plasma temperature. For the correct solution of the energy balance equation, a Gaussian approximation of the plasma temperature profile is used. Estimation of the total current was used as a criterion for the need to take into account the radiation in the diagnostics of electric arc plasma.

Робота присвячена дослідженню випромінювання в плазмі дугового розряду між композитними Cu-C електродами та оцінці його внеску при визначенні електронної концентрації з рівняння енергетичного балансу (Еленбааса-Геллера). Також оцінюється внесок енергії випромінювання в процеси теплообміну. Розрахунок проводиться на основі попередньо експериментально отриманого радіального розподілу температури плазми. Для коректного розв’язання рівняння енергетичного балансу використовується апроксимація профілю температури плазми функцією Гаусса. Оцінка загального струму використовується як критерій необхідності врахування випромінювання в діагностиці плазми електричної дуги.

Работа посвящена исследованию излучения в плазме электродугового разряда между композитными CuC-электродами, а также оценке его вклада при определении электронной концентрации из уравнения энергетического баланса (Эленбаaса-Геллера). Также оценивается вклад энергии излучения в процессы теплообмена. Расчет проводится на основе предварительно экспериментально полученного радиального распределения температуры плазмы. Для корректного решения уравнения баланса энергии используется аппроксимация профиля температуры плазмы функцией Гаусса. Оценка полного тока используется в качестве критерия необходимости учета излучения в диагностике плазмы электрической дуги.