電弧等離子體炬中傳熱與流動的數(shù)值模擬(編輯修改稿)
2024-09-05 13:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。圖6定量地顯示了進氣速度對陽極弧根位置和電弧電壓的影響。隨著氣流速度的增加，弧根的位置也近似成比例向下游移動，電弧拉長，電極間電壓增加。電弧電壓和進氣速度的大小也近似成正比關(guān)系。圖7定量顯示了電流對陽極弧根位置和電弧電壓的影響。在100A～200A范圍內(nèi)，減小電流將使電弧長度顯著增加，同時，電壓幾乎保持不變。圖8是等離子體發(fā)生器軸線上和出口處的溫度和速度分布，出口處的等離子體溫度和速度分布在軸心處達到最大，靠近陽極壁面等離子體的溫度和速度不斷減小，大體符合拋物線型分布。3 結(jié)論 本文利用CFD軟件FLUENT，對所建立的等離子體發(fā)生器內(nèi)部的傳熱與流動進行了二維計算，為將來等離子體發(fā)生器三維問題求解奠定了基礎(chǔ)。計算結(jié)果表明，在本文中將陽極歸入計算域，對整個發(fā)生器內(nèi)部的傳熱與流動影響很小。（1） 在電弧傳給陽極壁面的各種熱量分布中，弧根處電子熱效應(yīng)引起的熱量傳遞起重要作用，而遠離弧根處，對流熱傳導(dǎo)是主要的傳熱方式。（2） 等離子體發(fā)生器出口處溫度和速度分布符合拋物線型分布。（3） 提高進氣速度或減小電弧電流，都會使得電弧陽極弧根向下游移動。參考文獻[1] Pfender. E, Plasma Chem. amp。 Plasma Process., 1999, 19(1): 131[2] Dilawari. and Szekely. J, Plasma Chem. amp。 Plasma Process., 1987, 7(3): 317339[3] Dilawari. and Szekely. J and Westhoff. R, Plasma Chem. amp。 Plasma Process., 1990, 10(4): 501513[4] 徐東艷，陳熙，上海理工大學(xué)學(xué)報，2003, 25(專輯): 1316 Xu Dongyan, Chen Xi, J. University of shanghai for Sci. amp。 Tech., 2003, 25(Special): 1316[5] Westhoff. R and Szekely. J, J. Appl. Phys., 1991,70(7):34553466[6] 嚴志軍，高洋，安連彤，材料保護，2003，36（11）：1－4 Yan Zhijun, Gao Yang, An Liantong, Materials Protection, 2003，36（11）：1－4[7] Freton. P, Gonzalez. and Gleizes. A, J. Phys. D: Appl. Phys., 2000, 33(19): 24422452
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