HWAHAK KONGHAK, Vol.30, No.5, 547-552, October, 1992
열량 탐침법을 이용한 열플라즈마의 온도와 속도측정
The Measurements of Thermal Plasma Temperature and Velocity by a Calorimetric Probe
초록
경제적인 측정장치로 플라즈마류의 온도와 속도를 측정하는 방법을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다. 플라즈마 원으로서는 아르곤 가스를 사용하여, 양극 노즐을 통해 대기로 나오는 플라즈마의 온도와 속도를 측정하였다. 플라즈마의 온도는 수냉 프로브를 이용한 열량적 측정 방법을 사용하여 플라즈마로부터 프로브 관 내를 통과하는 물에 전달된 열량을 측정하여 구했으며, 플라즈마 속도 또한 동일한 프로브를 사용하여 동압을 측정하여 구하였다. 이와 같은 실험 조작을 플라즈마류의 각 측정 단면에서 행하여 축 방향 및 반경 방향에 대한 온도 분포와 속도 분포를 구하였다. 측정된 엔탈피와 속도 분포는 질량과 에너지 수지로 검토하여 측정결과의 유효성을 확인할 수 있었으며, 실제 유입량과 실험결과를 적분하여 구한 양이 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.
The purpose of this study is to suggest a measuring technique of plasma jet temperature and velocity using an relatively economic apparatus. Argon gas was used as a plasma source. Temperature and velocity of the plasma discharged into air through the anode nozzle was measured. Plasma temperature was obtained by measuring enthalpy which was transferred from plasma to water in a water-cooled probe. The plasma velocity was obtained by measuring the dynamic pressure of the plasma by using the same water-cooled probe. Axial and radial distributions of temperature and velocity were also obtained. The validity of the measured enthalpy and velocity profiles has been confirmed by performing mass and energy balances, which show reasonable agreements between the quantities used and those obtained by integrating over the experimental data.
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