大气压直流电弧等离子体非平衡特性研究

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题名	大气压直流电弧等离子体非平衡特性研究
作者	钱海洋
学位类别	硕士
答辩日期	2010
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	吴彬
关键词	大气压直流电弧双温度化学非平衡水冷约束管
学位专业	流体力学
中文摘要	大气压直流电弧等离子体被广泛运用于实验或工业应用中，本文针对它的流动和非平衡特性，开展了数值模拟研究工作，这对进一步了解等离子体各参数的性质是十分有帮助。本文采用二维轴对称双温度化学非平衡(2T-NCE)模型，通过建立数值模型编写程序,模拟了带有水冷约束管的大气压直流电弧氩等离子体发生器。文中详细分析了2T-NCE模型的基本假设、控制方程、边界条件和物性参数等内容，介绍了本文数值模拟的具体方法，重点讨论了不同工作参数下等离子体流动及非平衡特性的变化规律，并得出了一些合理的结果。本文分别对不同电流不同气流量条件下的直流电弧等离子体进行了数值模拟。其结果表明增大电流会增强等离子体的流动，影响等离子体各参数的分布。水冷约束管内的速度场在气流量较大时尚未达到完全发展状态。在电弧等离子体弧柱中心区域满足局域热力学平衡假设，但在电弧边缘以及阳极表面区域电子温度明显高于重粒子温度，出现非平衡现象。随着气流量的增大，电弧边缘区的重粒子温度迅速下降，电子温度依然很高，非平衡区域逐渐扩大；随着电流的增大，重粒子温度的等值线不断扩展，局域热力学平衡区域不断扩大，非平衡区域逐渐减小。阳极内部的温度随电流密度的变化而变化，并呈现出中心高两边低的逐渐变化的趋势。
索取号	30855
语种	中文
学科主题	流体力学
公开日期	2011-10-28 ; 2011-12-26
出处	[硕士论文].北京.中国科学院力学所研究所.2010
内容类型	学位论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/44385]
专题	力学研究所_等离子体与燃烧中心(2009-2011)
推荐引用方式 GB/T 7714	钱海洋. 大气压直流电弧等离子体非平衡特性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010.