阴极边界条件对双射流电弧等离子体特性影响的二维数值模拟

被引：11

作者：

李和平 ^{[1
]}

吴贵清 ^{[1
]}

李鹏 ^{[2
]}

包成玉 ^{[1
]}

机构：

[1] 清华大学工程物理系

[2] 北京理工大学自动化学院

来源：

高电压技术 | 2013年 / 39卷 / 07期

关键词：

直流电弧; 双温度等离子体; 非平衡效应; 边界条件; 阴极鞘层; 数值模拟;

D O I：

暂无

中图分类号：

O53 [等离子体物理学]; O358 [射流];

学科分类号：

070204 ; 080103 ; 080704 ;

摘要：

在电弧等离子体的数值模拟研究中,阴极表面的温度及电流密度等参数的分布会直接影响到电弧弧柱区的等离子体特性。为了研究不同边界条件对电弧弧柱区等离子体特性的影响规律,采用双温度流体模型,通过给定阴极鞘层外缘不同的电流密度、电子及重粒子温度分布,对双射流直流电弧等离子体弧柱区的特性进行了二维数值模拟研究,并通过与实验测量结果的比较,讨论了不同边界条件的合理性。研究结果表明,在电弧弧电流及发生器几何参数不变的情况下,阴极鞘层外缘重粒子温度边界条件对计算得到的电弧弧柱区等离子体特性的影响可以忽略不计,电流密度对弧柱区等离子体流动特性有显著影响,而电子温度边界条件则对弧柱区电弧形貌及传热与流动特性均有显著的影响。

引用

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页数：8