連續(xù)弧等離子點(diǎn)火器噴嘴電弧數(shù)值模擬分析.pdf

1、作為燃?xì)廨啓C(jī)的一種新型點(diǎn)火方式，等離子點(diǎn)火技術(shù)點(diǎn)火能量大、集中，并且等離子成分具有活化燃燒作用，可以提高燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火的可靠性和濃度極限。本文的研究工作為連續(xù)弧等離子點(diǎn)火發(fā)生器點(diǎn)火噴嘴的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。
　　 首先，本文在電子能量平衡、化學(xué)反應(yīng)平衡、狀態(tài)方程、質(zhì)量作用定律等方程的理論基礎(chǔ)上列非線性方程組，求解并分析等離子體成分隨溫度的變化情況；根據(jù)磁流體動力學(xué)的質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒方程、麥克斯韋方程組以及等離子弧的

2、放電特性建立數(shù)學(xué)分析模型，模擬分析等離子電弧的電、熱和流體流動過程。
　　 其次，本文利用經(jīng)典ANSYS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，采用電場、磁場和流場等多物理場耦合的方式進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)電弧的物理特性選擇合適的單元類型，輸入等離子體隨溫度變化的各個物性參數(shù)，建立簡化后的幾何模型施加合適的邊界條件進(jìn)行計(jì)算。對數(shù)值模擬得到的電弧特性參數(shù)的分布情況進(jìn)行分析，如等離子弧的電流密度、電壓、磁場力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、溫度、速度等?？疾熳愿袘?yīng)磁場產(chǎn)生的磁場力

3、對等離子體溫度、速度分布的影響，并對其結(jié)果進(jìn)行對比分析。為了得到高溫、高速、電弧長度足夠長的電弧和最大限度的延長電極壽命，本文考察等離子點(diǎn)火器工作電流、入口空氣流速、點(diǎn)火器噴嘴的陰極內(nèi)縮量、電弧出口通道的直徑和電弧出口通道的長度等對等離子弧特性的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)一種合適的點(diǎn)火器噴嘴。
　　 最后，本文為實(shí)現(xiàn)獲得強(qiáng)剛性、高溫度等離子弧的目的，采用磁引弧、磁壓縮弧的方法，在原等離子弧的基礎(chǔ)上施外加磁場，希望磁場對帶電粒子的運(yùn)動產(chǎn)生一定