發(fā)布時間：2018-03-14 21:37

  本文選題：層流等離子體　切入點：雙弧現(xiàn)象　出處：《工程科學(xué)與技術(shù)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：分段式結(jié)構(gòu)設(shè)計通常被應(yīng)用于層流等離子體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,以避免產(chǎn)生大尺度分流現(xiàn)象,進而避免層流等離子體射流產(chǎn)生脈動。然而,在分段式層流等離子體發(fā)生器中,當(dāng)中間電極長度較長時,經(jīng)常在該中間電極上產(chǎn)生一個新的陽極弧根和陰極弧根(即雙弧現(xiàn)象),導(dǎo)致該電極熱負荷嚴重,造成電極的嚴重?zé)g和等離子體射流的波動。為了延長層流等離子體發(fā)生器中間電極壽命,提高層流等離子體射流穩(wěn)定性,必須對雙弧現(xiàn)象加以抑制。本文基于假設(shè)條件,首先建立了層流等離子體發(fā)生器正常工作時和產(chǎn)生雙弧現(xiàn)象時的分析模型,分析了雙弧現(xiàn)象產(chǎn)生機理,并基于最小電壓原理,推導(dǎo)出層流等離子體發(fā)生器不產(chǎn)生雙弧現(xiàn)象對中間電極的尺寸要求;然后,基于前述雙弧現(xiàn)象產(chǎn)生原理分析和理論推導(dǎo),確定了抑制層流等離子體發(fā)生器產(chǎn)生雙弧現(xiàn)象的措施如下:一是,增加冷氣膜擊穿電壓U_b,使電弧與弧室壁的電勢差不足以擊穿二者間的冷氣膜;改善等離子體發(fā)生器冷卻通道,優(yōu)化其對弧室壁的冷卻效果,進而降低冷氣膜的溫度;增大工作氣體流量,增強對電弧的壓縮,進而增加冷氣膜的厚度。二是,限制中間電極軸向長度,降低電弧在對應(yīng)中間電極區(qū)間的電壓降,即任意中間電極在軸向的長度均滿足最小電壓要求。
[Abstract]:The segmented structure design is usually used in the structural design of laminar plasma generator to avoid the phenomenon of large scale shunt and thus to avoid the pulsation of laminar plasma jet. However, in the segmented laminar plasma generator, When the length of the intermediate electrode is longer, a new anode arc root and cathode arc root (that is, double arc phenomenon) are often produced on the intermediate electrode, which results in a serious thermal load on the electrode. In order to prolong the life of intermediate electrode of laminar flow plasma generator and improve the stability of laminar plasma jet, the phenomenon of double arc must be restrained. Firstly, the analytical model of laminar flow plasma generator during normal operation and double arc phenomenon is established, and the mechanism of double arc phenomenon is analyzed, and based on the principle of minimum voltage, It is deduced that the laminar flow plasma generator does not produce the double arc phenomenon and the size of the intermediate electrode is required, and then, based on the above two arc phenomena, the principle of the generation and the theoretical derivation are derived. The measures to restrain the double arc phenomenon of laminar flow plasma generator are determined as follows: first, increasing the breakdown voltage Ubso that the potential difference between the arc and the wall of the arc chamber is not enough to break through the cold film between the two, and improving the cooling channel of the plasma generator, The cooling effect on the wall of the arc-chamber is optimized to reduce the temperature of the air-cooled film, to increase the working gas flow rate, to increase the compression of the arc, and to increase the thickness of the air-cooled film. Second, to limit the axial length of the intermediate electrode, Reducing the voltage drop of the arc in the corresponding intermediate electrode region, that is, the axial length of any intermediate electrode meets the minimum voltage requirement.
【作者單位】： 四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：四川省科技廳高新技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化重點研究項目(2017GZ0096) 四川大學(xué)引進人才基金資助項目(yj2012043)
【分類號】：O539

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本文編號：1613072