Рис. 5. Кинетический КПД:
——— —
θ
= 0
,
015
; – – – —
θ
= 1
;
1
—
ε
= 0
,
01
;
2
—
ε
= 0
,
3
;
3
—
ε
= 1
;
4
—
ε
= 0
,
01
;
5
—
ε
= 0
,
3
;
6
—
ε
= 1
Зависимость
η
к
/θ
от
A
(рис. 5) при фиксированном
ε
носит немо-
нотонный характер, достигая при некоторой величине
A
opt
максималь-
ного значения. Уменьшение
ε
приводит к росту кинетического КПД.
Значение
η
к
определяется прежде всего значением безразмерного па-
раметра
θ
=
L
уск
/L
0
. При
θ
≈
0
,
01
и менее уровень значений
η
к
не
превышает 0,5%, при
θ
≈
1
значение
η
к
может достигать 10. . . 15%.
На карте режимов ускорения (см. рис. 3) нанесены линии
ε
(
A
opt
)
для двух значений
θ
. Видно, что при изменении
θ
в диапазоне зна-
чений от 0 до 1 положение кривых
ε
(
A
opt
)
меняется незначительно.
Поэтому оптимальные с энергетической точки зрения режимы уско-
рения плазменного образования определяются в основном значением
A
и
ε
. При этом, как видно, в диапазоне значений
A
opt
и
ε
реализуется
режим немонотонного ускорения, когда максимум скорости достига-
ется внутри канала ускорителя, а значение безразмерной скорости на
выходе ускорителя находится в пределах 0,5. . . 0,7.
В рамках электродинамического приближения за эффективность
процессов преобразования
W
0
в тепловую энергию (энтальпию
H
)
плазменного образования в уравнении электрического контура отвеча-
ет слагаемое
I R
пл
, определяющее падение напряжения на активном
сопротивлении плазмы и соответствующее ему джоулево тепловыде-
ление
Q
Дж
=
t
к
R
0
I
2
R
пл
dt
. В этом случае КПД преобразования запасен-
ной в емкостном накопителе энергии во внутреннюю энергию (тепло-
вой КПД) можно рассчитать по формуле
η
тепл
=
H
W
0
=
t
к
Z
0
I
2
R
пл
dt W
0
=
ελψ
(
ε, A
)
,
где
ψ
(
ε, A
) = 2
τ
к
Z
0
˜
I
2
dτ
,
λ
=
R
пл
/R
Σ
.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 3 47
