Desenvolvimento e aplicação da técnica de diagnóstico térmico-espectroscópico para estudo da interação de arcos elétricos com eletrodos frios
Dmitry Alexandrovich Bublievsky
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP B85d
Campinas, SP : [s.n.], 2003.
79 f. : il.
Orientador: Aruy Marotta
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Resumo: Nesta tese foi introduzido um novo tipo de técnica de diagnóstico da mancha de arcos elétricos, chamado térmico-espectroscópico. A técnica foi aplicada ao estudo da velocidade de rotação da mancha do arco e da densidade de corrente na mancha. Ambas estão relacionadas com os fenômenos que...
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Resumo: Nesta tese foi introduzido um novo tipo de técnica de diagnóstico da mancha de arcos elétricos, chamado térmico-espectroscópico. A técnica foi aplicada ao estudo da velocidade de rotação da mancha do arco e da densidade de corrente na mancha. Ambas estão relacionadas com os fenômenos que ocorrem na erosão de eletrodos frios. As medidas foram realizadas em um catodo de cobre não refrigerado, operando em ar, usando uma instalação coaxial magnética. As experiências mostraram que há dois regimes de erosão: micro e macroerosão. Observamos que para o regime de microerosão, a velocidade é sempre maior, e a dispersão da velocidade sempre menor que na macroerosão. Ambos os fatos confirmam a existência de uma força de arraste de superfície ao movimento do arco. Podemos explicar que a fonte dessa força é proveniente dos jatos catódicos no regime de macroerosão, fazendo com que a mancha tenha um movimento descontínuo. As dificuldades das técnicas tradicionais de medida da densidade de corrente na mancha foram superadas, introduzindo-se o conceito de densidade de corrente efetiva na mancha, pela qual mede-se o início da fusão na mancha e não o diâmetro da mancha. O método, baseado no registro espectroscópico temporal da intensidade da linha de emissão do vapor de cobre, juntamente com o registro da evolução da temperatura da superfície do eletrodo, permitiu um grande aumento na sensibilidade de detecção do ponto de transição do regime de micro para macroerosão. A densidade de corrente da mancha, medida como uma função do campo magnético, apresenta um grande crescimento para baixos valores do campo magnético. O estudo experimental realizado nesta tese permite uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem em manchas de arcos elétricos de eletrodos frios, contribuindo, assim, para uma maior utilização das tochas de plasma
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Abstract: In this thesis, we introduced a new type of arc spot diagnostic technique, called thermo-spectroscopic. Attention was concentrated on the study of arc spot rotation velocity and arc spot current density as a function of magnetic field. Both are related to cold electrode erosion phenomena....
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Abstract: In this thesis, we introduced a new type of arc spot diagnostic technique, called thermo-spectroscopic. Attention was concentrated on the study of arc spot rotation velocity and arc spot current density as a function of magnetic field. Both are related to cold electrode erosion phenomena. Measurements were carried out in an uncooled copper cathode in air, using a magnetically driven arc coaxial setup. Experiments have shown that there are two erosion regimes: a micro and a macroerosion one. We observed that for the microerosion regime, velocity was always higher and velocity dispersion lower than for the macroerosion one. Both facts confirm the existence of a surface drag force to the movement of the arc. We could explain that the source of this force is provided by cathode jets in the macroerosion regime, making the spot to move with frequent stops. We overcame the difficulties in traditional techniques in measuring spot current density by introducing the concept of effective arc spot current density, by which we measure the spot fusion onset and not the arc spot diameter. The method, based on the temporal spectroscopic registration of copper vapor atomic line emission intensity, together with the registration of the electrode surface temperature evolution, provided a significative increase in the sensibility of detection of the transition point from micro to macroerosion. The arc spot current density, measured as a function of magnetic field shows a strong increase for low magnetic field values. Experimental study, carried out in this thesis, allows a better understanding of the phenomenon taking place in cold electrode arc spot, thus contributing for a wider utilization of plasma torches
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Desenvolvimento e aplicação da técnica de diagnóstico térmico-espectroscópico para estudo da interação de arcos elétricos com eletrodos frios
Dmitry Alexandrovich Bublievsky
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Dmitry Alexandrovich Bublievsky
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