等离子体电弧炉流场和温度场的数值模拟

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电弧炉内温度场和流场对有害元素的迁移有至关重要的影响,这直接决定危险废物的摧毁效率,因此需要改善温度场,成分分布的均匀性,以保证废物彻底裂解。电弧炉内温度相当高,直接温度测量和流场显示非常困难,数值模拟是很好的研究手段。   本文采用数值模拟对等离子体电弧炉流场和温度场进行研究,通过采用磁流体力学模型对二维轴对称问题和三维问题进行数值模拟,并结合理论分析研究电弧区电流密度的分布规律,并基于电流密度分布函数提出电弧炉工程简化模型。   研究结果表明,电弧区电流密度满足贝塞尔函数分布;对比磁流体力学模型,电弧炉工程简化模型的计算量大大降低,并能描绘出电弧区阴极射流、弧根收缩现象,为后续模拟化学反应奠定了基础,适合工程应用。  
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