Электрогазодинамический генератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зс 59 Н 05 Р 1 00 Е ВУ ИДЕТЕЛ ВТОРСКОМ к соппотока ,сце- уменьлу ин- нжеклу иса его ас ор струи соотящего газового на ос подвижность заиц и ток с инскорость выно о потока и дна сточника этого г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Институт экспериментальной метеорологии(54) (57) ЭЛЕКТРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИИ ГЕНЕРАТОР, содержащий источниквыносящего заряженные частицы газовогопотока с соплом, по крайней мере один инжектор заряженных частиц с соплом, установленным за срезом сопла упомянутого источника выносящего газового потока под 801103369 А углом к нему, системы подвода газа лам источника выносящего газового и инжектора, отличающийся тем, что лью повышения тока выноса за счет шения доли возвращающихся к соп жектора заряженных частиц, сопло и тора установлено перпендикулярно соп точника выносящего газового потока, диаметр д, удовлетворяет условию где а, и а. - скоростноиветственно источника вынпотока и инжектора;ус и 3 - соответственноряженных частжектора;Чи ) в соответственсящего газовогметр сопла ипотока,30 35 40 р 5 л ) ф 45 50 55 й хема ус Изобретение относится к технике получения заряженных потоков газа и может быть использовано в системе при моделировании некоторых атмосферных электрических процессов, для создания больших объемных зарядов в атмосфере при воздействии на погоду, а также в авиации для нейтрализации статического электричества на летательных аппаратах.Известны устройства для получения заряженных потоков газа, содержащие сопла, в котором установлен ионизатор, и систему подвода к нему газа 1.Основным их недостатком является относительно небольшая величина тока, выносимого струей на достаточно большое расстояние.Наиболее близким к предложенному является электрогазодинам ический генератор, содержащий источник выносящего заряженные частицы газового потока с соплом, по крайней мере один инжектор заряженных частиц с соплом, установленным за срезом сопла упомянутого источника выносящего газового потока под углом к нему, системы подвода газа к соплам источника выносящего газового потока и инжектора 12. Однако и этот источник создает недостаточный ток выноса из-за большой доли возвращающихся в сторону инжектора частиц.Целью изобретения является повышение тока выноса за счет уменьшения доли возвращающихся к соплу инжектора заряженных частиц.1 Яель достигается тем, что в электрогазодина мическом генераторе, содержащем источник выносящего заряженные частицы газового потока с соплом, по крайней мере один инжектор заряженных частиц с соплом, установленным под углом к соплу упомян утого источника выносящего газового потока за его срезом, системы подвода газа к соплам источника выносящего газового потока и инжектора, сопла инжектора установлено перпендикулярно соплу источника выносящего газового потока, а его диаметр55где а, и с 1, скоростной напор струи соответственно источника выносящего газового потока и инжектора;ф И 3 - соответственно подвижность заряженных частиц и ток с инжектора;Чи 0 - соответственно скорость выносящего газового потока и диаметр сопла исто чн ика это го потока.Нй чертеже изображена с троства.Устройство состоит из инжектора 1 заряженных частиц, установленного на кольце 2, выполненного, например, в виде экрана 5 10 15 20 25 из проводящего материала, источника 3 выносящего заряженные частицы газового потока. На чертеже обозначены струя 4 инжектора заряженных частиц и струя 5 выносящего газового потока.Устройство работает следующим образом.На выходе сопла каждого инжектора образуется заряженная струя, которая впрыскивается в выносящий газовый поток, Этот поток выносит заряженные. частицы, уменьшая величину обьемного заряда и электрического поля вблизи сопел инжекторов, при чем оптимальные условия работы устройства достигаются при выполнении соотношения (1). Указанное условие определяется тем, что струя инжектора не должна проткнуть выносящий газовый поток, Тогда большая часть заряженных частиц будет выноситься газовым потоком. При этом не происходит скопление объемного заряда вблизи инжектора, если в точке выхода струи из газового потока отсутствуют заряженные частицы, Для этого последние должны за время движения внутри потока покинуть струю вследствие дрейфа в электрическом поле струи.Эмпирическое уравнение струи инжектора в поперечном сносящем потоке выглядит следующим образом:х Ч (у 2, (2) где х и у координаты вдоль оси потока и поперек его в плоскости струи;9= -ф динамические напоры в выносящем газовом потоке (1=1) и в начальном сечении струи инжектора (1=2);д - начальный диаметр струи инжектора.Уравнение движения заряженной частицы вместе со струей в проекции на ось у получ.им в предположении, что скорость движения в струе совпадает со скоростью выносящего потока. Очевидно, что Я =Чз 1 пе (т) где (1) =агсЦ("), а Ч скорость в струе инжектора и в выносящем потоке. Из (2) легко найдем: 1+г,5 - ;,(")Теперь заметим, что для сверхзвукового сопла инжектора , ч. и, кроме того, на большей части траектории струи-1. Тогда решение (3) имеет вид 1(у) = -ф-фу г,л( э ). Сформулированное условие будет выполнено, если заряженные частицы выйдут за пределы струи за время движения в пределах потока, т.е. за время =(1) = ф- -- (), где 0 диаметр выносящего газового потока.При движении в поперечном потоке струя принимает подковообразную форму, причем толщина подковы по порядку величины совпадает с диаметром начального сечения струи инжектора. Электрическое поле1103369 Составитель В. Ким Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. ЦиткинаЗаказ 4834/44 3в струе Е- Д - , где Э - ток выноса одного сопла инжектора, и тогда время движения частицы до выхода из струи оказывается равным Г Условие (1) означает, что Г1(Р), т.е. оно означает, что заряженные частицы струи инжектора за время движения в указанном газовом потоке должны выйти из стр и.аким образом, при реализации предложенного решения будет происходить увеличение выносимого тока заряженных частиц за счет уменьшения объемного их заряда и числа возвращающихся к инжектору заряженных частиц,