DCアークの温度場,圧力場,およびプロセスパラメータに対する潜在的な感度に関する研究

科学分野:

• 物理学
• エンジニアリング
• 材料科学

背景:

• 直流 (DC) のアーチは造船や航空宇宙などの産業において極めて重要です.
• 電流と保護ガスの流量に対するDCアークの圧力と温度に対する感度に関する研究は限られている.

研究 の 目的:

• DCアークの結合された電気熱流の多物理的なフィールドを数値的にモデル化します.
• 変化する電流と保護ガスの流量を持つ弧温度,圧力,および潜在的なフィールドの変動ルールを調査する.

主な方法:

• 結合された DC 弧の電気・熱・フローの多物理領域のための数値モデルを確立した.
• 100〜600Aの電流と18〜48L/分のガス流量で研究された弧特性.

主要な成果:

• 電流は,弧温度と潜在的なフィールドの感度に影響を与える主要な要因です.
• 電流が上昇すると中心の温度が非線形に27,000Kまで上昇した.
• 圧力のピークを移動させ 最大圧力を14倍に増幅しました
• アルゴンの流速が温度フィールドに及ぼす影響は 流量によって変化し 高流量では異常な増加を引き起こした.

結論:

• 電流は温度や圧力を含む DC 弧の特性に大きく影響する.
• 保護ガスの流速は,電流に依存する複雑な影響を受けます.
• エネルギー蓄積メカニズムを明らかにし,弧収縮と渦巻損失のモデルを構築した.