ЭЛЕКТРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к технике получения заряженных аэрозолей и может быть использована в сельском хозяйстве для распыления рабочих жидкостей, в авиации для снятия зарядов с летательного аппарата, сохранения комфортной концентрации ионов в помещении. Полезная модель относится также к области борьбы с вредными проявлениями статического электричества.
Известен генератор заряженного аэрозоля, содержащий источник высокоскоростного газового потока, источник аэрозольных частиц и устройство для зарядки частиц. В качестве источника газодинамического потока может использоваться реактивный двигатель, а зарядное устройство может быть коронным (Анцупов К.В., Верещагин И.П., Кошелев М.А., Макальский Л.М., Сысоев В.С., Петухов В.С. Методы получения заряженных аэрозольных образований и их использование // Энергетика и транспорт, 1990, т. 36, с. 78-92.). Недостатком известного устройства является малый ток выноса и ненадежность в работе генератора из-за крепежа инжектируемых форсунок на выносных тягах вблизи скоростного газового потока. Затруднено размещение устройства на летательном аппарате.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является аэрозольное электрогазодинамическое устройство, содержащее источник газового потока, источник аэрозольных частиц или распылитель порошкового материала (Высоковольтные электротехнологии // Учебное пособие по курсу «Основы электротехнологии» под ред. И.П. Верещагина, Москва, МЭИ, 1999, с. 194-196). В данном устройстве основным элементом является профилированный газодинамический канал с диэлектрическими стенками, представляющий собой сопло Лаваля. Для заряда аэрозольных частиц устройство содержит кольцевой электрод и электрод в виде иглы, которые соединены с источником высокого напряжения.
Недостатком известного устройства является малый вынос заряженного аэрозоля и, следовательно, малый ток выноса за пределы устройства, а также малая область формирования облака заряженного аэрозоля.
Задачей полезной модели является повышение эффективности и производительности, повышение надежности и стабильности работы в условиях работы с летательным аппаратом. Техническим результатом является создание протяженного облака заряженного аэрозоля.
Поставленная задача решается тем, что в электрогазодинамическом генераторе, содержащем источник газового потока, по крайней мере, один источник аэрозольных частиц, установленный по потоку, источник высокого напряжения, подключенный к коронирующему электроду, источник газового потока расположен над поверхностью, на которой расположены сопловые источники аэрозольных частиц, а коронирующий электрод помещен в сопло, подключенное к компрессору и размещенное после источника аэрозольных частиц вдоль вектора скорости газового потока, расстояние от источника аэрозольных частиц до сопла с коронным разрядом составляет от 1 до 100 размеров минимального диаметра сечения профиля сопла источника аэрозольных частиц, длина поверхности после сопла с коронным разрядом составляет 10-40 расстояний между соплом источника аэрозольных частиц и соплом с коронным разрядом.
Расстояние от источника аэрозольных частиц до сопла с коронным разрядом должно составлять от 1 до 100 размеров минимального диаметра сечения профиля сопла источника аэрозольных частиц для того, чтобы обеспечить требуемые диапазоны скоростей потока воздуха и значений тока выноса для зарядки аэрозольного облака. Длина поверхности после сопла с коронным разрядом должна составлять 10-40 расстояний между соплом источника аэрозольных частиц и соплом с коронным разрядом для обеспечения протяженного облака заряженного аэрозоля. Указанные размеры были получены расчетным путем и подтверждены экспериментально.
На рисунке схематически изображен электрогазодинамический генератор.
Генератор содержит источник 1 газового потока, расположенный над поверхностью 2, источник 3 аэрозольных частиц, расположенный на поверхности 2. Источник 1 газового потока может представлять собой компрессор, вентилятор или просто набегающий поток, движущийся вдоль поверхности 2. Источник 3 аэрозольных частиц состоит из насоса 4, нагнетающего жидкость, компрессора 5, подающего сжатый воздух под давлением, и сопла 6. Коронирующий электрод 7 помещен в сопло 8, подключенное к компрессору 9 и размещенное после источника 3 аэрозольных частиц вдоль вектора скорости газового потока. Источник 10 высокого напряжения подключен к коронирующему электроду 7 и поверхности 2. Расстояние от источника 3 аэрозольных частиц до сопла 8 с коронным разрядом составляет от 1 до 100 размеров минимального диаметра сечения профиля сопла 6 источника 3 аэрозольных частиц, длина поверхности 2 после сопла 8 с коронным разрядом составляет 10-40 расстояний между соплом 6 источника 3 аэрозольных частиц и соплом 8 с коронным разрядом. На рисунке обозначены: 11 - газовый поток; 12 - поток аэрозольных частиц; 13 - поток заряженных ионов; 14 - заряженный аэрозоль.
Генератор работает следующим образом. Газовый поток 11 от источника 1 газового потока движется вдоль поверхности 2. Источник 3 образует аэрозольный поток 12, который вводится в газовый поток 11, и с его помощью формируется аэрозольное облако с вектором движения вдоль поверхности 2. При включении источника 10 высокого напряжения возникает коронный разряд в сопле 8, и под действием потока газа от компрессора 9 происходит выброс ионов. Ионный поток 13, формируемый по ходу газового потока 11, заряжает частицы аэрозоля. Облако аэрозоля 12 пронизывается потоком ионов 13, и в нем происходит зарядка частиц аэрозоля. После зарядки в ионном облаке 13 формируется заряженный аэрозоль 14.