Estudio de la sensibilidad del campo de temperatura de arco de corriente continua, el campo de presión y el potencial...

Área de la Ciencia:

• La física
• Ingeniería
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los arcos de corriente continua (CC) son cruciales en industrias como la construcción naval y el sector aeroespacial.
• Existen investigaciones limitadas sobre la sensibilidad de la presión y la temperatura del arco de corriente continua al caudal de la corriente y del gas de protección.

Objetivo del estudio:

• Modele numéricamente los campos multifísicos de flujo eléctrico-térmico acoplados de un arco de corriente continua.
• Investigar las reglas de variación de la temperatura del arco, la presión y los campos potenciales con una velocidad de flujo de corriente y de gas de protección variable.

Principales métodos:

• Se ha establecido un modelo numérico para campos multifísicos de arco eléctrico-térmico acoplados.
• Propiedades del arco estudiadas con corrientes comprendidas entre 100 y 600 A y caudales de gas entre 18 y 48 L/min.

Principales resultados:

• La corriente es el factor principal que influye en la temperatura del arco y la sensibilidad del campo potencial.
• La temperatura central del arco aumentó no linealmente a 27,000 K con el aumento de la corriente.
• El aumento de la corriente desplazó el pico del campo de presión y amplificó la presión máxima 14 veces.
• El efecto de la velocidad de flujo de argón en el campo de temperatura varió con la corriente, causando aumentos anómalos a altas corrientes.

Conclusiones:

• La corriente tiene un impacto significativo en las características del arco de CC, incluidas la temperatura y la presión.
• La velocidad de flujo de gas protector tiene una influencia compleja y dependiente de la corriente en el comportamiento del arco.
• Reveló mecanismos de acumulación de energía y construyó modelos para la contracción del arco y la pérdida turbulenta.