DE1954851C3

DE1954851C3 - Plasma jet generator

Info

Publication number: DE1954851C3
Application number: DE19691954851
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8521 Tennenlohe Gebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1969-10-31
Publication date: 1976-04-15

Description

_wuuu,w. ^„„^„.„„,„, „„„ „,_ ,„._{& e}_ Hohe Austrittsgeschwindigkeiten erfordern hohe _wuuu , w. ^ "" ^ "."",","""", _, ". _{& e} _ High exit speeds require high

Düse (28) in wenigstens einem Ausströmungs- 15 Temperaturen. Die Temperatur des über eine erste kanal (30) mit veränderbarem Querschnitt endet. Düse aus der Brennkammer austretenden PlasmasNozzle (28) in at least one outlet 15 temperatures. The temperature of the over a first channel (30) ends with a variable cross-section. Nozzle exiting the plasma from the combustion chamber

3. Plasmastrahlgenerator nach Anspruch 2, wird aber bei den bekannten Generatoren begrenzt dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der durch ungleichmäßiges Aufheizen des zugeführten Dichtung eines Schiebers (36) wenigstens eines Gases. Man hat deshalb der Brennkammer noch eine der Ausströmungskanäle die Zuführung von ao Ausgleichskammer nachgeschaltet, die mit einer Kaltluft vorgesehen ist. Expansionsdüse versehen ist. In der Ausgleichskarn-3. Plasma jet generator according to claim 2, but is limited in the known generators characterized in that to protect the uneven heating of the supplied Sealing of a slide (36) of at least one gas. You therefore have another one in the combustion chamber downstream of the outflow channels the supply of ao compensation chamber, which is connected to a Cold air is provided. Expansion nozzle is provided. In the compensation card

4. Plasmastrahlgenerator nach einem der An- mer sollen die Gaselemente ihre Energie austauschen Sprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß (»Raumfahrtforschung«, Heft 1/1965, S. 1 bis 6). wenigstens eines der beiden Düsenteile (16, 18) Diese Ausgleichskammern werden auch als Beruhiin Achsrichtung des Plasmastrahls beweglich ist. 35 gungskammern bezeichnet, weil das Gas in dieser4. Plasma jet generator according to one of the ants, the gas elements should exchange their energy Proverbs 1 and 2, characterized in that ("space research", issue 1/1965, pp. 1 to 6). at least one of the two nozzle parts (16, 18). These compensation chambers are also called Beruhiin Axial direction of the plasma jet is movable. 35 called supply chambers because the gas in this

5. Plasmastrahlgenerator nach einem der An- Kammer einen ausgeglichenen Zustand annehmen Sprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Flüs- soll, damit es beim Eintritt in die als Ausströmdüse sigkeitskühlung wenigstens einzelner Teile der der Beruhigungskammer dienende zweite Düse eine Einrichtung. gleichmäßige Strömung hat (»Raumfahrtforschung«5. Take the plasma jet generator into a balanced state after one of the connection chambers Proverbs 1 to 4, characterized by a Flüs- should, so that it is when entering the as an exhaust nozzle fluid cooling of at least individual parts of the calming chamber serving second nozzle Furnishings. has a steady flow ("space research"

6. Plasmastrahlgenerator nach einem der An- 30 Heft 2, 1968, S. 103 bis 107). In dieser Anordnung spräche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der tritt somit das gesamte Plasma nacheinander durch aus der ringförmigen Düse (28) ausströmende beide Düsen.6. Plasma jet generator according to one of An 30 Heft 2, 1968, pp 103 to 107). In this arrangement Languages 1 to 5, characterized in that the entire plasma thus passes through one after the other both nozzles flowing out of the annular nozzle (28).

Teil des Plasmastrahls einen um die Lichtbogen- Es ist ferner eine Einrichtung zur Trennung derPart of the plasma jet around the arc there is also a device for separating the

kammer in deren axialer Richtung verlaufenden Bestandteile einer ionisierten Gasmischung bekannt. Gasstrom nach Art einer Strahlpumpe mitreißt. 35 die über eine zentrale Austrittsöffnung aus einerchamber known in the axial direction of components of an ionized gas mixture. Entrains gas stream in the manner of a jet pump. 35 via a central outlet opening from a

Lichtbogen-Brennkammer austritt. Koaxial zu dieser öffnung sind mehrere ringförmige AustrittsöffnungenArc combustion chamber emerges. Several annular outlet openings are coaxial with this opening

angeordnet. Die ionisierten Gasteilchen durchlaufenarranged. The ionized gas particles pass through

elektrische oder magnetische Felder. Auf Grund der unterschiedlichen Gewichte und einer entsprechend abweichenden Zentrifugalkraft werden die Gasteilchen getrennt und diejenigen mit dem größeren Gewicht durch die ringförmigen öffnungen abgeführt. Die Gasgeschwindigkeit ändert sich nicht (USA Patentschrift 3 277 631).electric or magnetic fields. Due to the different weights and one accordingly deviating centrifugal force, the gas particles are separated and those with the greater weight discharged through the annular openings. The gas velocity does not change (USA patent 3 277 631).

Die Erfindung macht Gebrauch von den Gestaltungsmerkmalen dieser bekannten Einrichtung, und sie besteht darin, daß bei einem Plasmastrahlgenerator der eingangs genannten Art die beiden Austritts-The invention makes use of the design features of this known device, and it consists in the fact that in a plasma jet generator of the type mentioned at the beginning, the two outlet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasmastrahlgenerator, aus dessen Lichtbogenbrennkammer der Plasmastrahl aus einer zentralen Austrittsöffnung und einer koaxial dazu angeordneten ringförmigen Austrittsöffnung austritt.The invention relates to a plasma jet generator, from the arc combustion chamber of the Plasma jet from a central outlet opening and an annular one arranged coaxially therewith Outlet opening exits.

Auf mehreren Gebieten der modernen Technik
werden Plasmaströmungen mit Überschallgeschwindigkeit gefordert. Solche Strömungen werden beispielsweise benötigt zur Nachbildung der Strömungsverhältnisse beim Flug von Raketen und bei Flug- 50 öffnungen als den Plasmastrahl beschleunigende körpern mit großen Machzahlen, z. B. bei Mach- Lavaldüsen gestaltet sind und daß die Größe der zahlen von 10 und größer in sogenannten Hyper- ringförmigen Düse veränderbar ist. Durch den inneschall-Windkanälen, und ferner bei Strahltriebwerken ren Düsenhals wird aus dem heißen Kern der Wirbelvon Raketen. Aus der deutschen Patentschrift strömung die benötigte Luftmenge selektiert und be-1 080 324 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von 55 schleunigt. Die benötigte Luftmenge soll nur einen ionisierten Gasströmungen mit Überschallgeschwin- Teil, beispielsweise etwa Vs bis ¹Ao der GesamtmengeIn several areas of modern technology
plasma flows with supersonic speed are required. Such currents are required, for example, to simulate the flow conditions in the flight of rockets and in flight openings as bodies accelerating the plasma jet with large Mach numbers, e.g. B. are designed with Mach Laval nozzles and that the size of the numbers of 10 and larger in so-called hyper-ring-shaped nozzle can be changed. Through the inner sonic wind tunnels, and also the nozzle throat of jet engines, the hot core becomes the vortex of rockets. The required amount of air is selected from the German patent specification stömung and a device for generating 55 is accelerated. The required amount of air should only be an ionized gas flow with a supersonic speed part, for example about Vs to ¹ Ao of the total amount

des Gasstrahls betragen. Die äußeren, meist kälteren Schichten der Wirbelströmung werden durch die größere, ringförmig ausgebildete Düse und anschließend durch ein oder mehrere, vorzugsweise fliissigkeitsgekühlte, Rohre nach außen abgeführt. Diese Abführungsrohre können zweckmäßig etwa tangential zum Gasstrom verlaufen.of the gas jet. The outer, usually colder layers of the vortex flow are caused by the larger, ring-shaped nozzle and then through one or more, preferably liquid-cooled, Pipes led to the outside. These discharge pipes can expediently be approximately tangential run to the gas stream.

Das abgeführte Gas kann in einem Kühler auf ge-The discharged gas can be reduced to

raturen bis zu 6000° K und Elektrodenstandzeiten 65 ringe Temperaturen abgekühlt werden und durch ein bis zu etwa 25 Stunden erreichbar. Bei kleineren Ventil in die Umgebungsatmosphäre ausströmen. Das Luftmengen von etwa 1 bis lOg/sec ist es dagegen Ventil kann vorteilhaft selbst zur Steuerung oder schwierig, eine entsprechend hohe elektrische Lei- Regelung des abgeschälten Teilgasstromes verwendetTemperatures of up to 6000 ° K and electrode service lives of 65 ringe temperatures can be cooled down and by a Can be reached up to about 25 hours. If the valve is smaller, it will flow out into the ambient atmosphere. The Air quantities of about 1 to 10 g / sec, on the other hand, it can be advantageous for controlling or valve itself difficult to use a correspondingly high electrical power control of the peeled partial gas flow

digkeit bekannt, die aus einem druckfesten Gehäuse, einer sogenannten Druckkammer, mit einer darin angebrachten Lichtbogenanordnung und einer Laval-Düse als Ausströmdüse besteht.dility known that consists of a pressure-resistant housing, a so-called pressure chamber, with one in it attached arc arrangement and a Laval nozzle as the discharge nozzle.

Bei den bekannten Plasmabrennern zur Lufterhitzung mit wirbelstabilisierten Lichtbogen sind bei Luftmengendurchsätzen zwischen 30 und lOOg/sec gute Betriebsbedingungen mit mittleren Lufttempe-The known plasma torches for air heating with vortex-stabilized arcs are at Air flow rates between 30 and 100g / sec good operating conditions with medium air temperatures

werden. Die aus der äußeren Düse austretende Luft kann ferner durch Mischung mit einem kalten Luftstrom, der um die Lichtbogenkammer in deren Achsrichtung verläuft, abgeführt werden. Der die Lichtbogenkammer umgebende kai;·. Luftstrom wirkt dann auf den Teilgasstrom wie eine Strahlpumpe. Ferner ist eine Regelung des abgeschälten Teilgasstromes durch axiales Verschieben der beiden Düsenteile möglich. Durch Bewegung in Achsrichtung der beiden Düsenteile wird der äußere ringförmige Düsenschlitz vergrößert oder verkleinert.will. The air emerging from the outer nozzle can also be mixed with a cold air stream, which runs around the arc chamber in its axial direction, can be discharged. The arc chamber surrounding quays; ·. Air flow then acts on the partial gas flow like a jet pump. Further is a regulation of the peeled off partial gas flow by axially shifting the two nozzle parts possible. By moving the two nozzle parts in the axial direction, the outer annular nozzle slot is created enlarged or reduced.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung sind große elektrische Bogenleistungen erreichbar, weil die Bogenfußpunkte weit in die Elektroden hineinlaufen. Durch ein kleines Verhältnis von Oberfläche zum Volumen des Brennraumes und die hohe Lichtbogenleistung erhält man einen guten Wirkungsgrad des Brenners mit großer Luftmenge. Ils kann somit zur Erzeugung eines Gasstrahls geringer Luftmenge ein verhältnismäßig großer Brenner verwendet werden, ao und man erhält mit dem großen Brenner eine hohe Lufttemperatur, weil aus dem aufgeheizten Gasstrahl der Kern mit der höchsten Temperatur herausgeschält wird. Der GesamtwirkungsgradWith the device according to the invention, large electrical arc powers can be achieved because the Arch roots run far into the electrodes. Due to a small ratio of surface to Volume of the combustion chamber and the high arc power result in a good efficiency of the Burner with a large amount of air. Ils can therefore use a small amount of air to generate a gas jet relatively large burners are used, ao and with the large burner you get a high air temperature because of the heated gas jet the core with the highest temperature is peeled out. The overall efficiency

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7)7)

2525th

3030th

der sich aus dem Brennwirkungsgrad η_Β und dem Verhältnis der Leistung N_K des abgeschälten Kerns zur gesamten, im Brenner in die Luft übergetretenen Leistung N^ + N₀ ergibt, kann wenigstens in der gleichen Größenordnung oder höher sein als bei einem Brenner mit kleinen Elektroden. Dabei ist N_u die Leistung der durch die äußere Düse strömenden Luft. Da für den Lichtbogen in einer großen Elektrode auch eine große Lauffläche zur Verfügung steht, wird die Lebensdauer der Elektroden entsprechend erhöht. Im Lichtbogenfußpunkt abgetragenes oder abgebranntes Kupfer bzw. Kupferoxyd wird durch die Wirbelströmung zur äußeren Düse abgeführt. Diese abgetragenen Metallteile sind deshalb in der Nutzströmung durch die innere Düse +5 nicht enthalten. Die innere Düse kann somit nicht verstopfen, und ein in einem nachgeschalteten Windkanal befindliches Modell wird durch diese Metallteile nicht beeinflußt. Die Gasteilchen im äußeren Teil des Gasstrahls haben das größte Impulsmoment, weil die größte azimutale Geschwindigkeitskomponente und die größte Dichte im äußeren Teil der Wirbelströmung auftritt. Da dieser Teil des Gasstrahls durch die äußere Düse abgeschält wird, enthalten die aus der inneren Düse austretenden Gasteilchen nur noch ein vernachlässigbar kleines Impulsmoment, und dieser austretende Gasstrahl hat somit eine im wesentlichen gleichmäßige Axialströmung.which results from the combustion efficiency η _Β and the ratio of the power N _{K of} the peeled core to the total power N ^ + N ₀ that has passed into the air in the burner, can be at least in the same order of magnitude or higher than with a burner with small electrodes . N _{u is} the power of the air flowing through the outer nozzle. Since a large running surface is also available for the arc in a large electrode, the service life of the electrodes is increased accordingly. Copper or copper oxide that has been removed or burned off at the base of the arc is carried away to the outer nozzle by the eddy current. These removed metal parts are therefore not included in the useful flow through the inner nozzle +5. The inner nozzle can thus not clog, and a model located in a downstream wind tunnel is not influenced by these metal parts. The gas particles in the outer part of the gas jet have the greatest momentum because the largest azimuthal velocity component and the greatest density occur in the outer part of the vortex flow. Since this part of the gas jet is peeled off by the outer nozzle, the gas particles emerging from the inner nozzle contain only a negligibly small momentum, and this emerging gas jet thus has an essentially uniform axial flow.

Beim Durchbrennen einer kalten Elektrode wird der Hauptanteil des in den Luftraum strömenden Kühlwassers, vor allem die nicht verdampften Wassertropfen, mit dem Gasdrall durch die äußere Düse abgeführt. Die Nutzsirömung kann durch die Regelung des abgeschälten Gasteils bei gleichbleibendem Gesamtstrom geregelt werden. Die Regelung ist im Gegensatz zur Mengenregelung bei einem kleinen Brenner nicht mit einer Änderung der elektrischen Leistune verbunden.When a cold electrode burns through, most of the amount flowing into the air space will be Cooling water, especially the non-evaporated water droplets, with the gas swirl through the outer nozzle discharged. The useful flow can be controlled by the of the peeled off gas part can be regulated with a constant total current. The scheme is in In contrast to the quantity control with a small burner, not with a change in the electrical one Performance connected.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Jn Fig. 1 ist ein Alisführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht. F i g. 2 zeigt ein Ventil zur Mengenregelung des abgeschälten Teilgases. In F i g. 3 ist die Abführung des Teilgases mit Hilfe eines Windkanals nach dem Strahlprinzip dargestellt. To further explain the invention, reference is made to the drawing. In Fig. 1 is a Alis leading example of a device according to the invention illustrated schematically. F i g. 2 shows a valve for regulating the quantity of the partial gas that has been peeled off. In Fig. 3 shows the discharge of the partial gas with the help of a wind tunnel according to the jet principle.

Nach Fig. 1 ist eine Lichtbogenkammer 2 von einer zylinderförmigen Kammerwand 3 und einer Bodenplatte 4 sowie einem Deckel 5 abgeschlossen. Durch die Bodenplatte 4 ragt die Anlriebsvorrichtung 8 einer Becherelektrode 10, die vorzugsweise in Richtung der Achse der Lichtbogenkammer verstellbar sein kann, deren Verstelleinrichtung in der Figur jedoch nicht dargestellt ist. Der Boden der Elektrode 10 kann ferner bekannterweise mit einer zentralen Bohrung zur Zuführung eines Gasstroms versehen sein. Der öffnung der Becherelektrode in Achsrichtung der Lichtbogenkammer 2 gegenüber ist eine Zylinderelektrode 12 angeordnet. Die Lichtbogenkammer 2 kann in bekannter Weise ausgestaltet sein. Die Einzelteile sind in der Figur nicht dargestellt. Das in die Becherelektrode 10 eintretende Gas wird mittels eines Lichtbogens 14 aufgeheizt, der zwischen den Elektroden 10 und 12 brennt. Vor der Kammer-Öffnung in der Bewegungsrichtung des Gasstrahls ist eine Austrittsdüse angeordnet, die nach der Erfindung als Doppeldüse mit vorzugsweise in Achsrichtung des Gasstrahls verstellbaren Teilen 16 und 18 bestehen kann. Der innere Düsenteil 16 ist mit einer Fremdkühlung, vorzugsweise Flüssigkeitskühlung, insbesondere Wasserkühlung, versehen. Die Kühlflüssigkeit wird über einen Wasseranschluß 20 zugeführt und über einen entsprechenden Anschluß 21 wieder abgeführt. In gleicher Weise ist der äußere Düsenteil mit einer Flüssigkeitszuführung 23 und einer Abführung 24 versehen. Der Querschnitt der inneren Düsenaustrittsöffnung 26 hat die Form einer Laval-Düse. Die äußere, ringförmige Düsenaustrittsöffnung 28 kann ebenfalls in Form der strömungsgünstigen Laval-Düse gestaltet sein. Zur Abführung des abgeschälten Teils des Gasstromes können ein oder mehrere, vorzugsweise tangential zur Gasströmung verlaufende Auslaßkanäle 30 vorgesehen sein.According to Fig. 1, an arc chamber 2 is of a cylindrical chamber wall 3 and a base plate 4 and a cover 5 closed. The drive device 8 of a cup electrode 10 protrudes through the base plate 4, which is preferably in Direction of the axis of the arc chamber can be adjustable, the adjusting device in the figure however, is not shown. The bottom of the electrode 10 can also be known with a central Be provided bore for supplying a gas stream. The opening of the cup electrode in the axial direction A cylinder electrode 12 is arranged opposite the arc chamber 2. The arc chamber 2 can be designed in a known manner. The individual parts are not shown in the figure. The gas entering the cup electrode 10 is heated by means of an arc 14, which is between the electrodes 10 and 12 burns. In front of the chamber opening is in the direction of movement of the gas jet arranged an outlet nozzle, which according to the invention as a double nozzle with preferably in the axial direction of the gas jet adjustable parts 16 and 18 may exist. The inner nozzle part 16 is provided with a External cooling, preferably liquid cooling, in particular water cooling, is provided. The coolant is supplied via a water connection 20 and via a corresponding connection 21 discharged again. In the same way, the outer nozzle part is provided with a liquid supply 23 and a discharge 24 is provided. The cross section of the inner nozzle outlet opening 26 has the shape of a Laval nozzle. The outer, annular nozzle outlet opening 28 can also be in the form of the flow-favorable Laval nozzle be designed. To remove the peeled off part of the gas flow, a or a plurality of outlet channels 30, preferably running tangentially to the gas flow, can be provided.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Form der äußeren Düsenöffnung so zu wählen, daß beim Austreten des Gasstrahls keine wesentliche Änderung der Gasgeschwindigkeit erfolgt.Under certain circumstances, it may be useful to choose the shape of the outer nozzle opening so that there is no significant change in the gas velocity when the gas jet emerges.

Die inneren und äußeren Düsenteile sollen in Achsrichtung der Lichtbogenkammer und damit des Gasstrahls relativ zueinander verschiebbar sein. Diese Verschiebbarkeit ist in der Figur dadurch angedeutet, daß ein Teil der Außenwand des äußeren Düsenteils 18 von der Außenwandung 32 des inneren Düsenteils 16 eingeschlossen ist. Dieser Teil der Außenwand 32 soll den überdeckten Teil der Außenwand 32 des Düsenteils 18 gasdicht einschließen. Die erforderliehen Dichtungen sind in der Figur nicht dargestellt.The inner and outer nozzle parts should be in the axial direction of the arc chamber and thus the Gas jet be displaceable relative to each other. This displaceability is indicated in the figure by that part of the outer wall of the outer nozzle part 18 from the outer wall 32 of the inner nozzle part 16 is included. This part of the outer wall 32 should be the covered part of the outer wall 32 of the Enclose nozzle part 18 in a gas-tight manner. The required seals are not shown in the figure.

Die dargestellte konstruktive Gestaltung der verschiebbaren Düsenteile ist lediglich als Beispiel zu betrachten, weil verschiedene gleichwertige Ausgestaltungen solcher Düsenteile denkbar sind. Die beiden Düsenteile 16 und 18 können beispielsweise mit einer gemeinsamen zylindrischen Außenwand versehen sein und wenigstens eines der beiden Düsenteile an dieser Außenwand in Achsrichtung verstellbar bzw. verschiebbar angeordnet sein.The structural design of the displaceable nozzle parts shown is only an example consider because various equivalent configurations of such nozzle parts are conceivable. The two Nozzle parts 16 and 18 can for example be provided with a common cylindrical outer wall be adjustable and at least one of the two nozzle parts on this outer wall in the axial direction or be arranged displaceably.

Die Anordnung nach Fig. 1 ist lediglich als schematische Darstellung zu betrachten, in der Einzelheiten, beispielsweise die elektrische Isolation der stromführenden Teile, nicht enthalten sind.The arrangement of Fig. 1 is merely a schematic To consider representation in the details, for example the electrical insulation of the live parts, are not included.

Nach Fig. 2 kann wenigstens einer der Austritlskanäle 30 für den abgeschalteten Teil des Gasstroms mit verstellbarem Querschnitt vorgesehen sein. Der Austrittskanal kann von zwei Wandteilen 32 und 36 begrenzt sein, von denen der eine Teil 36 als Schieber ausgebildet ist. Durch Verschiebung dieses Schiebers 36 quer zur Strömungsrichtung des ausströmenden Gases, das ist die Achsrichtung des Austrittskanals 30, wird der Querschnitt des Kanals 30 entsprechend verändert und damit der abzuschälende Teil des Gasstroms eingestellt, der Schieber 36 kann vorzugsweise mit einer Wasserkühlung versehen sein, deren Zu- und Abführung durch Pfeile angedeutet sind. Die Kühlflüssigkeit durchfließt einen Kühlkanal 38 des Schiebers 36. In gleicher Weise können die Wände 32, 33 und 34 des Ausströmkanals mit einer zusätzlichen Kühlung versehen sein. Der Schieber 36 soll mittels besonderer Dichtungen 39 und 40 gegen die Kanalwand 32 und 34 abgedichtet sein. Zum Schutz dieser Dichtungen 39 und 40 kann in der Nähe der Dichtungen Kaltluft zugeführt werden, die über eine ZufülmmGSÖtTnung Al in den Kanal 30 einströmt.According to FIG. 2, at least one of the outlet channels 30 can be provided with an adjustable cross section for the part of the gas flow that is switched off. The outlet channel can be delimited by two wall parts 32 and 36, one part 36 of which is designed as a slide. By shifting this slide 36 transversely to the flow direction of the outflowing gas, that is the axial direction of the outlet channel 30, the cross section of the channel 30 is changed accordingly and thus the part of the gas flow to be peeled off is adjusted - and discharge are indicated by arrows. The cooling liquid flows through a cooling channel 38 of the slide 36. In the same way, the walls 32, 33 and 34 of the outflow channel can be provided with additional cooling. The slide 36 is intended to be sealed against the channel wall 32 and 34 by means of special seals 39 and 40. To protect these seals 39 and 40 can be cold air are supplied in the vicinity of the seals which flows in via a ZufülmmGSÖtTnung Al into the channel 30th

Nach Fig. 3 soll durch eine im wesentlichen zylindrische Außenwand 50 ein Strömungskanal um die Lichtbogenkammer 2 mit den Elektroden 10 und 12 und der Düse 16, 18 gebildet werden. Durch das mit hoher Geschwindigkeit aus der äußeren Düse 28 aus der Lichtbogenkammer 2 ausströmende Teilgas wird die Luft im Strömungskanal nach dem StrahlprinzipAccording to Fig. 3 is intended by a substantially cylindrical Outer wall 50 is a flow channel around the arc chamber 2 with the electrodes 10 and 12 and the nozzle 16, 18 are formed. By doing this at high speed from the outer nozzle 28 The partial gas flowing out of the arc chamber 2 becomes the air in the flow channel according to the jet principle

ίο mitgerissen und kühlt das austretende Teilgas entsprechend ab. Das abgekühlte Gasgemisch kann durch einen Stutzen 52 wieder abgeführt werden. Zu diesem Zweck können die beiden Düsenteiie 16 und 18, insbesondere der äußere Düsenteil 18, so gestaltet sein, daß sich eine gute Strahlwirkung ergibt. Der aus der inneren Düsenöffnung 26 austretende Kern des Gasstrahls bleibt im wesentlichen ohne axiale Wirbelkräfte, so daß sich in der Gasstrecke 54 eines nachgeordneten Windkanals eine im wesentlichen in Achsrichtung des Strahls verlaufende Strömung ergibt.ίο entrained and cools the escaping partial gas accordingly away. The cooled gas mixture can be discharged again through a nozzle 52. to For this purpose, the two nozzle parts 16 and 18, in particular the outer nozzle part 18, can be designed in this way be that there is a good radiation effect. The core of the emerging from the inner nozzle opening 26 The gas jet remains essentially without axial eddy forces, so that there is a downstream in the gas path 54 Wind tunnel results in a flow running essentially in the axial direction of the jet.

Bei verhältnismäßig kleinem Druck in der Lichtbogenkammer 2 und entsprechend geringer Geschwindigkeit des aus der Düse 28 austretenden Teilgases kann auch der Kühlluftstrom mittels eines in der Figur nicht dargestellten Gebläses zugeführt werden.At a relatively low pressure in the arc chamber 2 and a correspondingly low speed of the partial gas emerging from the nozzle 28 can also be the cooling air flow by means of an in the Figure not shown fan are supplied.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

transfer stung of the air, because the dimensions of the electrodes compared to the arc diameter become too small and the ratio of surface to volume of the combustion chamber too large

arc combustion chamber the plasma jet from a 5 becomes. Then you get a correspondingly low one central outlet opening and a coaxial to this efficiency. Low electrical power and

low efficiency results in low air temperatures and a correspondingly low gas

Claims: 1. Plasma jet generator, from its speed of light.

arranged annular outlet opening, characterized in that the both outlet openings as the plasma jet

accelerating Laval nozzles (26, 28) designed io The invention is therefore based on the object and that the size of the annular nozzle is the speed of the exit from the nozzle (28) is changeable.

2. Plasma jet generator according to claim 1, characterized in that di2 is annular

To increase plasma jet in plasma jet generators.