報告書番号

W97028

タイトル（和文）

アークプラズマ加熱における陽極への伝熱量の解明水冷銅への伝熱機構に関する実験的検討

タイトル（英文）

CLARIFICATION OF HEAT TRANSFER TO THE ANODE IN ARC PLASMA HEATING -EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF HEAT TRANSFER MECHANISM TO WATER-COOLED COPPER ANODE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

アーク雰囲気をアルゴン，窒素，ヘリウムとし，ギャップ長（アーク電圧）またはアーク電流を変える事により入力電力を変え，移行形アークプラズマから加熱物を模擬した水冷銅への伝熱量を測定した。また，放射による伝熱量や，熱伝導による伝熱が支配的と考えられる非移行形アークプラズマから水冷銅への伝熱量を測定した。これらから，水冷銅への伝熱機構を検討し，この観点から加熱効率のアーク雰囲気などに対する依存の原因を考察した。その結果，アーク雰囲気を窒素とした場合は，解難反応に伴い熱伝導率が高く，放射損失が小さいため，効率良い加熱ができることが実験的に分かった。これらの知見は加熱効率の向上への手掛かりとなると思われる。

概要 （英文）

HEAT TRANSFER FROM ARC PLASMA TO A WATER-COOLED COPPER ANODE WAS MEASURED AT DIFFERENT ELECTRIC POWERS CONTROLLED BY CHANGING THE ARC CURRENT OF GAP (ARC VOLTAGE). ARGON,NITROGEN,AND HELIUM WERE CHOSEN AS ARC ATMOSPHERES. HEAT TRANSFER BY RADIATION,AND HEATTRANSFER FROM NON-TRANSFERRED ARC PLASMA TO THE WATER-COOLED COPPER ANODE DOMINATED BY THERMAL CONDUCTION WERE MEASURED,TOO. BASED ON THE RESULTS,THE MECHANISM OF HEAT TRANSFER TO THE WATER-COOLED COPPER ANODE AND THE DEPENDENCE OF HEAT EFFICIENCY ON THE EXPERIMENTAL CONDITIONS IS DISCUSSED. NITROGEN ARC PLASMA ACHIEVED A HIGH HEATING EFFICIENCY BECAUSE OF HIGH THERMAL CONDUCTIVITY OWING TO DISSOCIATION AND SMALL RADIATION LOSS. THIS IS A KEY FACTOR CONTRIBUTING TO HIGH HEATING EFFICIENCY.

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