【摘 要】
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数值模拟是研究等离子喷枪内电弧波动行为及的其特性的一种有效方法,为喷枪结构的设计和工艺参数的优化提供参考依据.建立了一个三维非稳态模型来预测直流非转移弧等离子喷枪
【机 构】
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福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108
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数值模拟是研究等离子喷枪内电弧波动行为及的其特性的一种有效方法,为喷枪结构的设计和工艺参数的优化提供参考依据.建立了一个三维非稳态模型来预测直流非转移弧等离子喷枪内电弧动力学行为,用商用软件ANSYS CFX求解质量、动量、能量守恒方程和麦克斯韦方程组,预测了Ar/H2等离子电弧弧根的波动及弧根波动对电弧弧柱长度的影响,并探讨弧根波动对喷枪内电弧及等离子体特性分布的影响.结果表明,电弧波动主要是由阳极表面附近的电弧弧根的波动引起的,电弧弧柱随时间变化规律与电弧电压信号一致,平均电弧长度为11.85mm,计算所得电弧电压波动模式符合再击穿模式特征,但平均电压降略小于测量值;喷枪内等离子体温度、速度分布呈现出非轴对称特征;电弧弧根波动对喷枪出口处速度分布影响相对较大.
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