基于磁流體力學(xué)模型的穩(wěn)態(tài)真空電弧建模與計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 14:49
真空電弧的物理過程復(fù)雜,學(xué)界針對(duì)電弧的不同放電階段、放電區(qū)域,提出了多種描述電弧的模型。本文選擇真空電弧的雙磁流體動(dòng)力學(xué)模型,完成了對(duì)真空電弧的物理建模,實(shí)現(xiàn)了物理模型的求解,并對(duì)真空電弧的物理特性以及影響因素進(jìn)行了研究。論文根據(jù)真空電弧的特性建立了雙磁流體方程組。論文把電弧當(dāng)成離子與電子組合的雙流體,在流體的動(dòng)量方程加上洛倫茲力和電子壓力梯度的作用,在能量方程中加入粒子碰撞、焦耳加熱以及熱輻射帶來(lái)的能量交換,其中電弧的輻射能量用凈輻射系數(shù)表示;再將方程組與磁傳輸方程和麥克斯韋方程組耦合。文章假定流體為定常流動(dòng)并指定了陰極邊界條件、陽(yáng)極邊界條件和流體壁邊界條件。論文根據(jù)真空電弧的雙磁流體物理模型,提出了方程組的求解方法;贔LUENT軟件,本文將真空電弧方程組離散化,修正了FLUENT自帶求解器的動(dòng)量方程、能量方程。指出了電子的能量方程和磁傳輸方程的離散方法,其他相關(guān)變量如電流密度、電子速度用待求解變量顯式表達(dá)。論文基于格林高斯定理,利用中心插值和一階迎風(fēng)格式提出了變量的散度或變量在特定方向上偏導(dǎo)的計(jì)算方法,這樣的方法相比一般的二階迎風(fēng)格式更加簡(jiǎn)便。論文計(jì)算了真空電弧的參數(shù)分布情況并...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
所示的軸對(duì)稱模型,所有的變量都是關(guān)于對(duì)稱
3空響 軟件等示電、向由章的理論空電弧的物響。件生成了平等離子體從示圓盤形電電極尺寸可下、左、向表示真空由電極中心模型與計(jì)算理參數(shù)分布平板型真空從網(wǎng)格區(qū)域的電極的邊緣,以通過修改右四個(gè)面分間隙沿對(duì)稱指向電極邊算模型,計(jì)算布特點(diǎn),以及電極的 2D的左側(cè)流入網(wǎng)格的下改計(jì)算網(wǎng)格分別對(duì)應(yīng)圖稱軸由陰極邊緣的方向算及網(wǎng)入,下端區(qū)4指。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真空開關(guān)電弧開斷過程的數(shù)值仿真方法研究進(jìn)展[J]. 舒勝文,黃道春,阮江軍. 高壓電器. 2014(02)
[2]縱磁下真空電弧陽(yáng)極熱過程的仿真[J]. 王立軍,賈申利,劉宇,楊鼎革,史萌,史宗謙. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[3]一種場(chǎng)擊穿型真空觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā)與導(dǎo)通過程[J]. 周正陽(yáng),廖敏夫,董華軍. 真空. 2009(02)
[4]低溫等離子體數(shù)值模擬方法的分析比較[J]. 袁忠才,時(shí)家明,黃勇,馬柳. 核聚變與等離子體物理. 2008(03)
[5]粒子模擬程序的發(fā)展及其在激光等離子體相互作用研究中的應(yīng)用[J]. 陳民,盛政明,鄭君,馬燕云,張杰. 計(jì)算物理. 2008(01)
[6]電弧電流以及縱向磁場(chǎng)對(duì)小電流真空電弧特性影響的數(shù)值仿真[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]大電流真空電弧磁流體動(dòng)力學(xué)模型與仿真[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(22)
[8]高性能真空觸發(fā)開關(guān)技術(shù)的研究綜述[J]. 廖敏夫,鄒積巖,段雄英,趙純,柏興林. 高壓電器. 2006(01)
[9]真空電弧磁流體動(dòng)力學(xué)模型與仿真研究[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[10]真空開關(guān)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王季梅. 電力設(shè)備. 2005(02)
博士論文
[1]小間隙真空電弧的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 向川.大連理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]縱向磁場(chǎng)下真空電弧特性及其仿真研究[D]. 邢錕.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[2]強(qiáng)電流真空磁流體電弧模型的仿真研究[D]. 謝如旭.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[3]縱向磁場(chǎng)真空電弧等離子體的仿真研究[D]. 閆榮妮.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2901556
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
所示的軸對(duì)稱模型,所有的變量都是關(guān)于對(duì)稱
3空響 軟件等示電、向由章的理論空電弧的物響。件生成了平等離子體從示圓盤形電電極尺寸可下、左、向表示真空由電極中心模型與計(jì)算理參數(shù)分布平板型真空從網(wǎng)格區(qū)域的電極的邊緣,以通過修改右四個(gè)面分間隙沿對(duì)稱指向電極邊算模型,計(jì)算布特點(diǎn),以及電極的 2D的左側(cè)流入網(wǎng)格的下改計(jì)算網(wǎng)格分別對(duì)應(yīng)圖稱軸由陰極邊緣的方向算及網(wǎng)入,下端區(qū)4指。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真空開關(guān)電弧開斷過程的數(shù)值仿真方法研究進(jìn)展[J]. 舒勝文,黃道春,阮江軍. 高壓電器. 2014(02)
[2]縱磁下真空電弧陽(yáng)極熱過程的仿真[J]. 王立軍,賈申利,劉宇,楊鼎革,史萌,史宗謙. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[3]一種場(chǎng)擊穿型真空觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā)與導(dǎo)通過程[J]. 周正陽(yáng),廖敏夫,董華軍. 真空. 2009(02)
[4]低溫等離子體數(shù)值模擬方法的分析比較[J]. 袁忠才,時(shí)家明,黃勇,馬柳. 核聚變與等離子體物理. 2008(03)
[5]粒子模擬程序的發(fā)展及其在激光等離子體相互作用研究中的應(yīng)用[J]. 陳民,盛政明,鄭君,馬燕云,張杰. 計(jì)算物理. 2008(01)
[6]電弧電流以及縱向磁場(chǎng)對(duì)小電流真空電弧特性影響的數(shù)值仿真[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(01)
[7]大電流真空電弧磁流體動(dòng)力學(xué)模型與仿真[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(22)
[8]高性能真空觸發(fā)開關(guān)技術(shù)的研究綜述[J]. 廖敏夫,鄒積巖,段雄英,趙純,柏興林. 高壓電器. 2006(01)
[9]真空電弧磁流體動(dòng)力學(xué)模型與仿真研究[J]. 王立軍,賈申利,史宗謙,榮命哲. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[10]真空開關(guān)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王季梅. 電力設(shè)備. 2005(02)
博士論文
[1]小間隙真空電弧的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 向川.大連理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]縱向磁場(chǎng)下真空電弧特性及其仿真研究[D]. 邢錕.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[2]強(qiáng)電流真空磁流體電弧模型的仿真研究[D]. 謝如旭.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[3]縱向磁場(chǎng)真空電弧等離子體的仿真研究[D]. 閆榮妮.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2901556
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