引用本文:师浩阳,王平阳,王淑.直流电弧等离子体炬数值模拟与诊断[J].上海航天,2024,41(1):122-129.
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直流电弧等离子体炬数值模拟与诊断
师浩阳,王平阳,王淑
上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240
摘要:
直流电弧等离子体炬内部物理过程复杂且具动态性,较难对其进行准确描述与深入研究,且其工作温度较高,其状态参数难以使用常规方式测量。针对直流电弧等离子体炬,建立流动、传热和电磁相互耦合的数值模型,基于Fluent软件对直流电弧等离子体炬进行三维数值模拟和特性分析,设计并搭建了一套热焓探针实验系统,完成对直流电弧等离子体炬射流参数的测量分析。结果表明:建立的数值模型模拟结果与实验测量结果吻合较好,误差在10%以内;炬内温度与速度最大值与工作气流量呈正相关,均出现在靠近阴极区域,且沿轴线逐渐降低;等离子体炬内高温区与高电流密度区重合。
(School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China)

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