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电弧等离子体多物理场分布特征
文献摘要：
等离子弧加热技术被广泛应用于冶金领域,采用磁流体动力学理论(Magnetohydrodynamic theory,MHD)建立直流电弧等离子体的数学模型,利用Fluent软件求解电磁场、温度场、速度场的耦合过程,研究不同弧长大小,不同入口速度对电弧温度分布、形貌、轴向速度分布和电流密度分布的影响.研究结果表明,弧长大小和入口速度对电弧特征分布有明显影响,但不是线性相关.电弧温度沿轴向降低,径向温度分布是以轴线为中心沿两侧径向逐渐降低,等离子弧温度呈"钟型"分布.电弧中心轴线速度在阴极处急剧增加然后逐渐降低.沿轴向方向,电流密度呈指数下降趋势.当入口速度为10m/s时,随着弧长的增加,电弧有效作用面积范围也增加,当弧长为20 mm或25 mm时,射流现象最明显,轴向最大速度可达到约408 m/s.研究结果解释了不同弧长和入口速度对电弧特征的影响规律,为电弧等离子体加热工艺的应用提供了理论依据.
文献关键词：
电弧等离子;温度场;数值模拟;电流密度;弧长
中图分类号：
作者姓名：
赵梦静;王勇;杨树峰;段卫平;刘威;李京社
作者机构：
北京科技大学冶金与生态工程学院 北京 100083;天津铁厂有限公司 邯郸 056404
文献出处：
引用格式：
[1]赵梦静;王勇;杨树峰;段卫平;刘威;李京社-.电弧等离子体多物理场分布特征)[J].机械工程学报,2022(08):153-159
A类：
B类：
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AB值：
0.337611
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