Вычислительное моделирование течения газа в канале генератора плазмы с полым электродом

Abstract

Изучено формирование течения газа в канале и условия, оптимальные для устойчивого горения электрической дуги. Рассмотрены современные подходы к созданию мощных и недорогих в производстве генераторов плазмы. Эмпирически установлено, что изменение падения напряжения на дуге происходит вследствие изменения термо- и газодинамических режимов течения газа в канале. Для их расчета использован современный программный комплекс газодинамического и теплового моделирования, в котором проведены вычислительные эксперименты. Оценено влияние изменения суммарного расхода подаваемого газа на структуру течения. Сделаны выводы о влиянии теплообмена на напряженность электрического поля.

Вивчено формування течії газу у каналі та умови, оптимальні для стійкого горіння електричної дуги. Розглянуто сучасні підходи до створення міцних та недорогих у виробництв і генераторів плазми. Емпірично встановлено, що зміни падіння напруги на дузі відбувається внаслідок зміни термо- та газодинамічних режимів течії газу у канал і. Для їх розрахунку використано сучасний програмний комплекс газодинамічного та теплового моделювання, у якому проведено розрахункові експерименти. Оцінено вплив змін сумарних витрат газу, що подається, на структуру течії. Зроблено висновки про вплив теплообміну на напруженість електричного поля.

Gas flow formation in channel and conditions those are optimal for stable arc burning is investigated. Modern approaches to the creation of powerful and inexpensive in production plasma generators are considered. It is empirically determined that arc voltage drop varies due to changing of thermal and gas-dynamic gas flow modes in the channel. Modern software system for gas-dynamic and thermal simulation is applied for the regimes calculation in which computational experiments are carried. The influence of total flow rate variation of supplied gas on the flow structure is evaluated. The conclusions about heat exchange influence on electric field strength are drawn.