等離子槍體流場形態(tài)仿真分析及換能效率的探討.pdf

1、近年來,等離子弧高能流密度方法在生產和科研中得到越來越廣泛的應用.產生等離子束流的方法很多,但采用壓縮電弧來獲得等離子弧的方法是應用最為廣泛的一種.由于通常等離子弧是告槍體壓縮產生的,所以槍體的結構在確定等離子弧性能方面起到了決定性的作用.等離子槍體的熱壓縮效應主要是靠內部水冷系統完成的,理想的水冷系統應該能盡快地將等離子束流的孔道所產生的熱量盡可能帶走.并在系統中防止出現冷卻"死水區(qū)".因此對等離子槍體冷卻水流場的研究具有重要意義.隨

2、著電子計算機與數值計算技術的飛速發(fā)展,對等離子槍體冷卻的數值模擬已成為可能.該文對這方面的研究進行了探索.開展了槍體流場形態(tài)的仿真分析,以及通過流場——溫度場耦合分析探討了等離子槍體冷卻換能效率.該文應用流體力學知識和傳熱學的知識對等離子槍體冷卻系統進行相關分析,建立了一系列與實際情況較為吻合的描述等離子槍體冷卻過程的二維有限元分析模型.并采用有限元軟件對冷卻水道中的水流進行了流場分析,獲得了流速矢量分布圖,定量地分析了死水區(qū).同時,使

3、用該軟件提供的流場——溫度場耦合功能將冷卻水的對流換熱與槍體本身的熱傳導同時加以考慮,因而更加符合實際情況.另外,該文對影響水冷卻效果的一些參數進行了研究和分析,得出了有益的結論.同時該文對槍體中的氣流場也進行了流場分析以及氣流場——溫度場耦合分析.對鎢極氣冷系統進行了氣流場—水流場—溫度場耦合分析.分析了槍體中氣流場的特點,氣流形態(tài),以及對槍體冷卻的效果.并對燃燒室內非工作狀態(tài)氣流場進行了分析.對影響氣冷卻效果的一些參數進行了研究和對