Expanding supersonic plasma jet generated in dc water-stabilized arcs
Project goals
Low-pressure high power thermal plasma jets with low density and high enthalpy, generated in water stabilized dc arcs, will be studied. The effect of ambient pressure and plasma jet generation conditions on characteristics of the jet will be investigated. A transition between several flow regimes from the subsonic flow at atmospheric pressure to the strongly supersonic under-expanded jet at low pressures will be studied and a flow pattern, formation of shock waves, plasma velocities, plasma composition,electron densities and temperatures will be determined. Correlations between plasma properties and gas dynamic flow characteristics will be analyzed. Interaction of the jets with solid surfaces will be investigated. The experiments will be performed forhigh arc powers up to 120 kW using plasma torches with cylindrical and convergent/divergent nozzles. A number of diagnostics will be used including high-speed photography, enthalpy and electrostatic probes, schlieren visualization, mass and
Keywords
thermal plasma jetexpanding jetreduced pressurewater stabilized plasma
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 8 (SGA02005GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
202/05/0669
Alternative language
Project name in Czech
Expandující supersonický proud plazmatu generovaný v obloucích stabilizovaných vodou
Annotation in Czech
Budou studovány procesy v nízkotlakém proudu termického plazmatu (jetu) s velmi nízkou hustotou a vysokou entalpií, vytvářeného ve vodou stabilizovaném oblouku. Bude sledován vliv tlaku a podmínek generování plazmatu na charakteristiky jetu. Výzkum se zaměří na přechody mezi jednotlivými typy proudění od podzvukového proudu při atmosférickém tlaku k silně nadzvukovému expandujícímu jetu při nízkých tlacích a budou sledovány změny struktury proudu, formování rázových vln, rychlosti a složení plazmatu, hustoty a teploty elektronů. Bude studována korelace mezi vlastnostmi plazmatu a dynamickými charakteristikami proudění. Výzkum se zaměří i na interakci proudu plazmatu s pevnými povrchy. Experimenty budou realizovány při vysokých výkonech oblouku do 120kWs použitím vodou stabilizovaných plazmatronů s válcovými a divergentními tryskami. Použité diagnostiky zahrnují vysokorychlostní fotografii, entalpické a elektrické sondy, šlírovou vizualizaci, hmotnostní a optickou spektroskopii. Cílem výzkumu je
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Properties of plasma jet generated in plasma torch with Gerdien arc were studied in the reactors with low pressure and controled atmosphere. World unique plasma torch with Gerdien arc and with possibility of its attachment to the low pressure reactor was
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2005
Realization period - end
Dec 31, 2007
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 2, 2007
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP08-GA0-GA-U/04:3
Data delivery date
Dec 16, 2008
Finance
Total approved costs
3,622 thou. CZK
Public financial support
3,622 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 622 CZK thou.
Public support
3 622 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BL - Plasma physics and discharge through gases
Solution period
01. 01. 2005 - 31. 12. 2007