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[发明专利]具有多孔内壁的大功率电弧加热器及其加工和试验方法-CN202310686339.0在审
发明人：袁竭;刘源;朱涛;杨靖康 -专利权人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明属于高超声速飞行器气动防热地面试验设备技术领域，公开了一种具有多孔内壁的大功率电弧加热器及其加工和试验方法。具有多孔内壁的大功率电弧加热器包括从前至后顺序连接的阴极段、多孔内壁段、阳极段和喷管段；阴极段、阳极段和喷管段均设置有冷却结构，冷却结构外接冷却水水源；阴极段、多孔内壁段和阳极段的前后贯通的中心空腔为电弧加热器弧室；多孔内壁段为特制的多孔内壁。多孔内壁的管壁分布有若干个沿径向生长、从内至外贯通多孔内壁管壁的放射状细长孔。本发明的具有多孔内壁的大功率电弧加热器及其加工和试验方法能够提高大功率电弧加热器的热效率，提升大功率电弧加热器喷管出口气流温度，为高超声速飞行器防热研究提供支撑。
具有多孔内壁大功率电弧加热器及其加工试验方法

[发明专利]一种基于阴极自发分弧的电弧加热器及其试验方法-CN202310686334.8在审
发明人：袁竭;朱涛;隆永胜 -专利权人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明属于高超声速飞行器气动防热地面试验设备技术领域，公开了一种基于阴极自发分弧的电弧加热器及其试验方法。电弧加热器包括圆筒形的阴极，阴极内壁采用含低逸出功元素相材料，阴极的外壁包裹磁场线圈，磁场线圈上排布供电线路；阴极的中心轴线上设置阳极，阴极的后端连接喷管。试验方法通过外接的等离子体电源向电弧加热器通电，通过接触引弧或者高频引弧的方式在阴极和阳极之间建立等离子体，再向电弧加热器通入试验气流，试验气流经电弧加热器加热后从喷管喷出气流，模拟高超声速飞行器的高焓、高压热环境。本发明的基于阴极自发分弧的电弧加热器的试验方法能够满足高超声速飞行器高焓、高压热环境模拟的需求。
一种基于阴极自发电弧加热器及其试验方法

[发明专利]用于运行电弧炉的方法-CN201980064234.3有效
发明人： T·帕施;H·J·奥特杜姆;M·戈克格鲁;R·诺塞曼 -专利权人： SMS集团有限公司
申请日： 2019-09-04 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于运行具有至少一个电极104的电弧炉00的方法，该方法具有以下步骤：将待熔化的材料以实际质量流量的形式输入到所述电弧炉中，并且经由所述至少一个电极将电能输入到所述电弧炉中，以便按照事先求取的所需的电能输入熔化所输入的材料。为了相对于这种已知的方法提高在电弧炉运行时的产量和能量效率，本发明建议，根据输入到炉中的质量流量来求取输入到所述电弧炉中的所需的电能输入。
用于运行电弧炉方法

[发明专利]一种用于电弧加热器的高压水冷密封结构-CN202110365923.7有效
发明人：杨鸿;吴东;罗跃;黄祯君 -专利权人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
申请日： 2021-04-06 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于电弧加热器的高压水冷密封结构。该高压水冷密封结构包括设置在内壳内部的冷却水腔，安装在内壳端面的加强环；包括位于外壳的环形凹槽内，用于密封内壳与外壳接触端面的密封圈；还包括采用超声速火焰喷涂工艺喷涂在内壳壁面的NiCrAlY涂层；加强环的宽度范围为5mm～8mm，加强环的内径和外径根据内壳的直径经数值模拟计算确定；内壳的材质为紫铜，外壳和加强环的材质均为不锈钢。该高压水冷密封结构简单，加工制造容易，能够有效延长紫铜内壳的使用寿命。
一种用于电弧加热器高压水冷密封结构

[发明专利]一种水冷可调节补偿热阴极装置-CN202210051592.4有效
发明人：姚峰;黄祯君;杨远剑;王钢 -专利权人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种水冷可调节补偿热阴极装置。该装置包括安装在多重电极的中心轴线上的水冷电极，调节水冷电极伸入多重电极位置的位置调节装置，和安装在水冷电极前部的旋转进气装置。该装置中的镧钨电极插入多重电极中心，通过尾部密封连接的水冷装置实现电极冷却，通过位置调节装置调节伸入多重电极内部长度，通过镧钨电极前段周向表面均布螺旋刻槽与陶瓷筒配合实现高压氩气的旋转分流。镧钨电极在水冷、氩气保护和电弧灼烧的共同作用下，前端表面在3000℃以下较大温度范围内具有较好的电流承载能力，能够提高多重电极在高气压下电极分流能力，实现片式电弧加热器高压、大电流、长时间稳定运行，适于开展防热试验。
一种水冷调节补偿热阴极装置

[实用新型]一种高热效率管式电弧加热器-CN202023279819.6有效
发明人：文鹏;刘雨翔;杨汝森;欧东斌;陈海群 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及航空航天飞行器气动热地面模拟试验装置技术领域，尤其是涉及一种高热效率管式电弧加热器，该电弧加热器包括通过连接法兰依次串联连接的后端盖、电极和旋气室；其中，所述后端盖包括第一基体和设置在所述第一基体上的互不连通的第一高压气道和第一冷却水道；所述电极包括第二基体和设置在所述第二基体上的互不连通的第二高压气道和第二冷却水道；所述旋气室包括第三基体和设置在所述第三基体上的互不连通的第三高压气道和第三冷却水道。该装置将传统电极的内外水套结构设计为一个整体，巧妙避免了冷却水和工作气的密封问题，此外，电极中第二冷却水道和第二高压气道的设计减少了电极烧损，延长了电极寿命，提高加热器的运行热效率。
一种高热效率电弧加热器

[发明专利]次级电路中的具有电容器装置的变流器馈电式电弧炉-CN201780056909.0有效
发明人： B.迪特梅;M.赫格特;D.瑞格 -专利权人：首要金属科技德国有限责任公司
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：用于利用交流电运行的电弧炉（1）的电气装置具有变流器（2），所述变流器将供电电网（3）的具有电网频率（f）的电网电压（U）转换成具有炉频率（f'）的初级电压（U'）。电气装置的炉变压器（4）将初级电压（U'）变换成次级电压（U"）。次级电压（U"）被输送给电弧炉（1）的多个电极（6）。电极（6）布置在电弧炉（1）的炉容器（8）中。所述电极（6）给位于炉容器（8）中的熔炼炉料（9）施加电弧（10）。此外将次级电压（U"）输送给布置在炉变压器（4）的输出侧的电容器装置（7），炉变压器（4）在输出侧与所述电容器装置连接。变流器（2）由控制装置（5）控制，使得从变流器（2）发出给炉变压器（4）的初级电压（U'）具有炉频率（f'），所述炉频率至少是电网频率（f）的十倍和/或大于1 kHz。
次级电路中的具有电容器装置变流器馈电电弧炉

[发明专利]一种高热效率管式电弧加热器-CN202011610952.7在审
发明人：文鹏;刘雨翔;杨汝森;欧东斌;陈海群 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明涉及航空航天飞行器气动热地面模拟试验装置技术领域，尤其是涉及一种高热效率管式电弧加热器，该电弧加热器包括通过连接法兰依次串联连接的后端盖、电极和旋气室；其中，所述后端盖包括第一基体和设置在所述第一基体上的互不连通的第一高压气道和第一冷却水道；所述电极包括第二基体和设置在所述第二基体上的互不连通的第二高压气道和第二冷却水道；所述旋气室包括第三基体和设置在所述第三基体上的互不连通的第三高压气道和第三冷却水道。本发明将传统电极的内外水套结构设计为一个整体，巧妙避免了冷却水和工作气的密封问题，此外，电极中第二冷却水道和第二高压气道的设计减少了电极烧损，延长了电极寿命，提高加热器的运行热效率。
一种高热效率电弧加热器

[发明专利]一种用于电弧风洞加热器的引弧电路及引弧方法-CN202011209172.1在审
发明人：马建平;徐克峰;吴照;李飞;汪洋 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于电弧风洞加热器的引弧电路和引弧方法，包括：整流电源、控制单元、IGBT电子开关和电弧风洞加热器；所述整流电源的正极与所述电弧风洞加热器的正极相连，所述整流电源的负极与所述电弧风洞加热器的负极相连，所述控制单元与所述整流电源信号连接，且与所述IGBT电子开关控制连接，所述电弧风洞加热器具有进气口；所述电弧风洞加热器的正极和负极之间具有两个或两个以上片间，每个所述片间的两端对应连接有一个所述IGBT电子开关；两个或两个以上所述IGBT电子开关依次串联后与电弧风洞加热器的负极相连。本发明采用IGBT电子开关取代机械式直流分断开关作为开关器件，避免了机械触头的合‑分动作，不产生电弧，极大延长了装置的使用寿命。
一种用于电弧风洞加热器电路方法

[发明专利]用于电弧气体加热器的电源-CN201580053719.4有效
发明人：约翰·奥斯特迈尔;于尔根·荷乌兰斯 -专利权人：尤米科尔公司
申请日： 2015-09-25 - 公布日： 2020-08-25 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明涉及适用于诸如等离子体炬的电弧气体加热器的电源。本发明更具体地涉及用于馈送所述炬的开关模式DC‑DC转换器中的电感器的尺寸。本发明具体地涉及用于驱动非转移电弧气体加热器的DC电源，其包括：提供电势U0的AC‑DC整流器；具有开关频率fs的DC‑DC开关转换器；具有延时公式(I)的电流控制环；以及，具有电感L的镇流电感器；其特征在于，电感L满足公式(II)和公式(III)。这样的设计确保了电流控制环的稳定性，同时还确保了足够量的电流纹波以扩展在所述炬的电极上的腐蚀区。τ；(I)
用于电弧气体加热器电源

[实用新型]一种耐高温高压的四通混合室-CN201921824612.7有效
发明人：闫宪翔 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2019-10-28 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种耐高温高压的四通混合室，属于航天气动热试验电弧加热器技术领域；包括1个出口法兰、内套、上外壳、3个入口法兰和下外壳；内套为十字形对称管状结构；内套设置有4个端口；上外壳为与内套形状对应的壳体结构；上外壳套装在内套的上半表面；下外壳为与内套形状对应的壳体结构；下外壳套装在内套的下半表面；上外壳与下外壳形成对内套的封闭包覆；出口法兰套装设置在内套其中1个端口处；且出口法兰套装在上外壳和下外壳的外壁；3个入口法兰分别设置在内套其余3个端口处；且每个入口法兰均套装在内套端口对应的上外壳、下外壳的外壁；本实用新型能同时连接两台或三台大功率电弧加热器，解决大功率自由射流试验台的运行问题。
一种耐高温高压四通混合

[发明专利]一种耐高温高压的四通混合室-CN201911033477.9在审
发明人：闫宪翔 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2019-10-28 - 公布日： 2020-01-24 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种耐高温高压的四通混合室，属于航天气动热试验电弧加热器技术领域；包括1个出口法兰、内套、上外壳、3个入口法兰和下外壳；内套为十字形对称管状结构；内套设置有4个端口；上外壳为与内套形状对应的壳体结构；上外壳套装在内套的上半表面；下外壳为与内套形状对应的壳体结构；下外壳套装在内套的下半表面；上外壳与下外壳形成对内套的封闭包覆；出口法兰套装设置在内套其中1个端口处；且出口法兰套装在上外壳和下外壳的外壁；3个入口法兰分别设置在内套其余3个端口处；且每个入口法兰均套装在内套端口对应的上外壳、下外壳的外壁；本发明能同时连接两台或三台大功率电弧加热器，解决大功率自由射流试验台的运行问题。
上外壳下外壳出口法兰入口法兰内套电弧加热器壳体结构内套形状端口处外壁耐高温高压管状结构套装设置自由射流混合室气动热十字形试验台包覆四通对称航天封闭试验

[实用新型]一种高压高焓电弧加热器-CN201821773227.X有效
发明人：刘祥;闫宪翔;杨国铭;陈海群;苏有为 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2018-10-30 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种高压高焓电弧加热器，包括一个后电极(1)、多个压缩段(2)、一个前电极(3)；所述多个压缩段(2)串联组成一个压缩段组，所述后电极(1)和前电极(3)分别位于压缩段组的两端；其中每个压缩段(2)由多个叠片(2‑1)和两个连接叠片(2‑2)串联组成，所述两个连接叠片(2‑2)位于每个压缩段(2)的两端；所述多个压缩段(2)中，靠近后电极(1)的压缩段(2)的叠片(2‑1)的厚度，大于，靠近前电极(3)的压缩段(2)的叠片(2‑1)的厚度。本实用新型实现了电弧加热器在高压高焓条件运行。
压缩段后电极前电极叠片高焓电弧加热器本实用新型连接叠片串联电弧加热器高焓

[发明专利]一种高压高焓电弧加热器-CN201811279438.2在审
发明人：刘祥;闫宪翔;杨国铭;陈海群;苏有为 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2018-10-30 - 公布日： 2019-02-15 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：一种高压高焓电弧加热器，包括一个后电极(1)、多个压缩段(2)、一个前电极(3)；所述多个压缩段(2)串联组成一个压缩段组，所述后电极(1)和前电极(3)分别位于压缩段组的两端；其中每个压缩段(2)由多个叠片(2‑1)和两个连接叠片(2‑2)串联组成，所述两个连接叠片(2‑2)位于每个压缩段(2)的两端；所述多个压缩段(2)中，靠近后电极(1)的压缩段(2)的叠片(2‑1)的厚度，大于，靠近前电极(3)的压缩段(2)的叠片(2‑1)的厚度。本发明实现了电弧加热器在高压高焓条件运行。
压缩段后电极前电极叠片高焓电弧加热器连接叠片串联电弧加热器高焓

[发明专利]用于控制等离子体边缘区域的系统和方法-CN201280057405.8有效
发明人：阿列克谢·马拉赫塔诺夫;拉金德尔·迪恩赛 -专利权人：朗姆研究公司
申请日： 2012-11-21 - 公布日： 2016-12-14 - 主分类号： H05B7/18 文献下载
摘要：本发明描述了用于控制等离子体边缘区域的系统和方法。所述系统之一包括上电极和下电极。该系统还包括上电极延伸部和下电极延伸部。所述等离子体边缘区域的至少一部分形成在所述上电极延伸部和所述下电极延伸部之间。该系统包括电路以控制所述上电极延伸部处的射频信号。
用于控制等离子体边缘区域系统方法

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