Vědci z VUT našli způsob, jak vypočítat parciální charakteristiky záření plazmatu

Vědci z VUT našli způsob, jak vypočítat parciální charakteristiky záření plazmatu

31. 10. 2012

Elektrický oblouk produkuje intenzivní záření doprovázené vysokou teplotou. Přenos energie tímto zářením je důležitým faktorem v energetické bilanci termického plazmatu.

Aby bylo možné porozumět chování elektrického oblouku, je třeba brát v úvahu nejen dynamiku plynu, ve kterém dochází k výboji, ale i charakteristiky záření plazmatu. Stále dokonalejší hardware a software umožňuje v současné době využít při počítačových simulacích chování elektrického oblouku sofistikované metody pro respektování záření plazmatu.

Jednou z těchto metod je přístup založený na parciálních charakteristikách záření plazmatu. Parciální charakteristiky jsou speciální funkce zjednodušeným způsobem popisující radiační transport energie v termickém plazmatu. Poměrně nová metoda parciálních charakteristik staví na teoretických poznatcích podložených experimentálními daty a poskytuje ve srovnání s alternativními přístupy velmi přesnou představu o dějích, které v plazmatu elektrického oblouku probíhají. Bez znalosti parciálních charakteristik lze radiační transport energie modelovat jen s velmi hrubým odhadem. Pro vývoj zařízení pracujících s vysokým a velmi vysokým napětím je přitom důležité s ohledem na požadavky na bezpečnost osob a majetku pracovat s co nejpřesnějšími daty.

Data parciálních charakteristik jsou použitelná v simulačních modelech popisujících chování plazmatu, zejména v zařízeních s elektrickým obloukem (například ve výkonových vypínačích elektrického proudu, které se používají pro vypnutí zařízení pod vysokým napětím). Dalšími praktickými aplikacemi jsou např. výpočetní modely pro spínací přístroje, plazmatrony - generátory plazmatu, obloukové svařování, tavicí plazmové pece. Předem připravená data parciálních charakteristik mohou používat odborníci na tvorbu simulačních modelů elektrického oblouku bez nutnosti znát velmi složitou fyzikální podstatu samotného výpočtu.

Know-how VUT v Brně v oblasti parciálních charakteristik již našlo komerční uplatnění prodejem licence Univerzitě v Záhřebu. Zatímco vědci připravili tabulky parciálních charakteristik termického plazmatu fluoridu sírového (SF6) v zákazníkem určeném tlakovém rozmezí, koordinaci celé transakce zejména po právní a administrativní stránce zajistil Útvar transferu technologií.

aubrechtProf. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. působí na VUT v Brně jako proděkan pro tvůrčí činnost a doktorské studium na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií, jako profesor na Ústavu výkonové elektrotechniky a elektroniky a jako ředitel Centra výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie (CVVOZE). V rámci své věděckovýzkumné činnosti se věnuje výzkumu v oblasti diagnostiky a matematickému modelování termického plazmatu. Dále pak počítačovému modelování dynamiky plazmatu v zařízeních s elektrickým obloukem (výkonové vypínače, plazmatrony) a v neposlední řadě také teoretickým výpočtům radiačního transportu energie v termickém plazmatu.


FaLang translation system by Faboba