【摘 要】
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电弧等离子体放电电压较低(10~100V),而放电电流则可以很大(0.1~1000A以上),在电极间整个弧区发出很强的光和热,具有温度高、能量集中和反应环境可控等特点,在很多领域里都获
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电弧等离子体放电电压较低(10~100V),而放电电流则可以很大(0.1~1000A以上),在电极间整个弧区发出很强的光和热,具有温度高、能量集中和反应环境可控等特点,在很多领域里都获得了广泛的应用.因此,有必要了解电弧的温度场和速度场分布及其不稳定性.该文的研究分为两个部分.第一部分:采用标准SIMPLE算法,并作了一些修正,给出了具体的计算步骤和流程图,将其应用于磁流体动力学(MHD)方程进行数值求解.得到了轴对称情况下,自由燃烧弧的温度场和速度场的分布,和实验结果比较接近.分析了不同辐射模型对温度场的影响,发现辐射导致电弧温度降低,但在弧温较低的情况下对温度影响很小.第二部分:采用沿径向双通量辐射模型和与时间有关的线性微扰理论,讨论了在轴向磁场中影响电弧螺旋不稳定性的一些因素.在考虑这些因素的情况下,给出了电弧的稳定性条件,不稳定性增长率,临界Maeckers数等定量结果.计算结果表明,对于小电流电弧,辐射使得电弧的螺旋不稳定性降低.
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