大气氛围中氩气等离子体射流的数值模拟

• 作者: 张冠军 张增辉 李娅西 詹江杨 邵先军
• 来源期刊: 高电压技术
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子体射流 自由边界 氩气等离子体 单流体模型 数值计算 湍流模型
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 所属期刊栏目: 高电压新技术
• 页码范围: 1775-1780
• 分类号: TM89
• 字数: 2977字
• 语种: 中文

摘要

为了分析大气压空气环境中氩气等离子体射流的特性，建立了二维轴对称的等离子体射流喷射模型；考虑待处理材料对等离子体射流的影响，利用Jets＆Poudres软件耦合求解了等离子体射流的可压缩N—s方程、能量方程以及K-e湍流方程；采用自由边界条件来处理射流等离子体的外边界条件，分析了射流等离子体的温度、速度以及所含空气组分等特性，并研究了工作气体体积流量以及喷口直径对喷射特性的影响。结果表明，射流等离子体的温度和轴向速度分布呈倒锥形分布，温度与轴向速度沿径向呈高斯分布衰减；等离子体径向速度的最大值出现在射流的尾部，且径向速度的峰值约为轴向速度峰值的1％；随着氩气体积流量的增加，等离子体的轴向体积流量显著增加，而等离子体温度逐渐降低，说明体积流量的增加提高了等离子体的冷却效应；随着喷口直径的增加，等离子体温度逐渐升高，而轴向速度的峰值显著减小，其最小值则几乎不变；在靠近喷嘴的等离子体射流高温高速区域，空气难以进入，该区域内的空气体积分数为3％～5％。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张冠军	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	229	2423	27.0	41.0
2	邵先军	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	19	211	8.0	14.0
3	张增辉	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	7	126	7.0	7.0
4	詹江杨	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	9	106	4.0	9.0
5	李娅西	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	9	118	7.0	9.0