Схемы коммутации ТЭП (термоэмиссионного преобразователя)Теплопроводностью через токоввод с эмиттера отводится тепловая энергия, что приводит к неизотермичности эмиттера. Кроме того, вследствие омического сопротивления эмиттера и коллектора поверхности этих электродов не эквипотенциальны. В дальнейшем будем использовать цилиндрическую систему координат с осью z, направленной вдоль оси эмиттера в сторону свободного торца эмиттера, а начало координат будем предполагать находящимся в плоскости соединения эмиттера с токовводом. Поскольку поверхность эмиттера не изотермическая и не эквипотенциальная, то температура и потенциал каждой точки эмиттирующей поверхности оказываются зависящими от координаты. Под точкой с координатой будем понимать любую точку, расположенную на окружности, образованной пересечением эмиттирующей поверхности плоскостью, перпендикулярной к оси цилиндра. При азимутальной симметрии (в случае отсутствия дистанционирующих элементов) все точки указанной окружности идентичны. Поскольку температура поверхности зависит от координаты точки, то и потери тепловой энергии эмиттером имеют зависимость. Особенно сложной оказывается зависимость плотности эмиссионного тока от координаты точки. Во-первых, работа выхода эмиттера парах цезия зависит от температуры поверхности. Во-вторых, плотность поступающего на коллектор тока помимо температуры эмиттера зависит еще и от разности потенциалов между электродами. Поскольку потенциал эмиттера в каждой точке различен, то плотность снимаемого с эмиттера тока оказывается сложной функцией координатыВообще говоря, коллектор также не является эквипотенциальным, однако полное сопротивление коллектора обычно в 3—5 раз меньше электросопротивления эмиттера. В результате и неравномерность распределения потенциала по колектору соответственно меньше, чем по эмиттеру. Поэтому для простоты изложения в дальнейшем коллектор считается эквипотенциальным. Эмиссионный ток, приходящийся на длину эмиттера. При этом предполагается, что участок эмиттирующей поверхности изотермичен и эквипотенциален и характеризуется температурой и потенциалом, т. е. фактически реальный ТЭП представляется бесконечно большим числом преобразователей с изотермическими и эквипотенциальными электродами и эмиттирующей поверхностью каждый. Взаимное влияние соседних участков эмиттера не учитывается. Это предположение представляется разумным, поскольку при напряженность электрического поля в радиальном направлении обычно значительно больше, чем в осевом, хотя разность потенциала между концами эмиттера может быть и сравнимой с межэлектродной разностью потенциалов. В соответствии со сделанным предположением представляет собой плотность тока преобразователя с изотермическим и эквипотенциальным эмиттером длиной с температурой поверхности и разностью потенциалов между электродами. Значения можно определить теоретически, решая уравнения переноса 3 методами для данных значений. В качестве можно использовать и экспериментальные значения, полученные на лабораторных моделях ТЭП при тех же значениях. Полный ток преобразователя/ определяется суммированием токов по всей поверхности эмиттера. Таким образом, для расчета полного тока энергетической модели ТЭП необходимо найти самосогласованное решение задачи, дающее, во-первых, распределение температуры по поверхности эмиттера, во-вторых, распределение потенциала по эмиттеру, в-третьих, распределение плотности эмиссионного тока по эмиттеру. Рассмотрим тепловой баланс эмиттера и запишем уравнения, позволяющие решить первую часть задачи — распределение температуры по эмиттеру. В стационарном случае выделяющаяся в эмиттере в единицу времени тепловая энергия равна сумме потерь тепловой энергии эмиттером в единицу времени. Знаете ли вы, что древесина является самым востребованным стройматериалом в нашей стране за счёт своей доступности, разнообразия и невысокой цены. Купить пиломатериалы (брус, вагонка, обрезная доска и т.д.) из древесины хвойных пород по выгодной цене можно на строительных рынках, в строительных супермаркетах и даже в интернет магазинах. |
||
