Теплообмен эмиттирующей частицы с разреженным плазменным потоком

Рассматривается теплопередача к сферической частице металла или диэлектрика, эмиттирующей термоэлектроны, в разреженном потоке низкотемпературной плазмы. Показано, что эффективность теплообмена связана с участием в процессах переноса зарядов – электронов и ионов и электризацией частицы. Исследуется влияние скорости частицы в плазме и тока термоэмиссии на поверхностное распределение равновесного плавающего потенциала и локальные тепловых потоков, переносимых молекулами, электронами и ионами. Установлено, что в условиях развитой термоэмиссии из-за снижения по абсолютной величине плавающего потенциала частицы происходит резкое увеличение интенсивности теплопередачи за счет вклада электронов плазмы, причем электронный тепловой поток возрастает на два порядка по сравнению со случаем неэмиттирующей частицы. Проведенные расчеты показывают, что термоэмиссионные процессы приводят к заметному увеличению скорости плазменной обработки частиц тугоплавких материалов, нагретых до высоких температур.