Исследование влияния геометрии двухкамерного электрода на газодинамику дугового канала плазмотрона
И.Д. Гришко1,2, С.П. Ващенко1, Д.Ю. Батомункуев1, О.Б. Ковалев1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
grishko@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: плазмотрон, вихревые потоки, турбулентность, двухкамерный электрод, CFD-моделирование
Страницы: 889-907
Аннотация
Методами численного моделирования в трехмерной постановке выполнены расчеты газодинамики внутреннего электрода плазмотрона двухкамерной схемы при его «холодной» продувке. Получены пространственные распределения скорости газового потока, кинетической энергии турбулентности и давления в полости двухкамерного электрода с двумя завихрителями, обеспечивающими тангенциальный подвод плазмообразующего воздуха. Изменения скорости газа в поперечных сечениях дуговой камеры согласуются с ранее опубликованными данными «холодной» дымовой продувки двухкамерного плазмотрона с цилиндрической формой электрода. Установлено, что цилиндроконическая форма внутреннего электрода может приводить к сокращению начального ламинарного участка столба электрической дуги за счет расширения турбулентного участка при фиксированной средней ее длине. В экспериментах на плазмотроне с межэлектродной вставкой показано, что цилиндроконическая форма электрода приводит к увеличению напряжения в плазмотроне на 30 - 35 % по сравнению с электродом цилиндрической формы, что качественно подтверждает полученные расчетные данные о повышении кинетической энергии турбулентности и расширении турбулентного участка столба электрической дуги в плазмотроне двухкамерной схемы.
DOI: 10.63430/TIA202505006 |
