不同流速下大氣壓氦氣等離子體射流二維數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 07:45
近年來,大氣壓低溫等離子體射流由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而成為等離子體領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。等離子體射流源通常以惰性氣體為工作氣體,在高電壓的驅(qū)動(dòng)下首先在腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體,然后在電場(chǎng)和氣流等因素的作用下噴射到空氣中。與其他等離子體源相比,大氣壓等離子體射流的關(guān)鍵特征是它不受放電間隙尺寸的限制,可以在開放空間傳播,而且高壓放電區(qū)域和材料處理區(qū)域分離,不僅降低了被處理靶材對(duì)放電行為的影響,同時(shí)也提高了應(yīng)用安全性。這些特點(diǎn)使得大氣壓等離子體射流在材料處理、環(huán)境工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。目前,雖然國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大氣壓等離子體射流的產(chǎn)生及傳播特性已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,但是仍有許多方面有待于進(jìn)一步探究。氣體流速?zèng)Q定工作氣體的傳播模式及在空氣中分布狀態(tài),因而直接影響等離子體射流傳播特性及射流的穩(wěn)定性,本文基于二維等離子體流體模型和中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)環(huán)電極結(jié)構(gòu)、脈沖驅(qū)動(dòng)的大氣壓氦氣等離子體射流進(jìn)行了模擬,詳細(xì)研究了層流狀態(tài)和湍流狀態(tài)的等離子體射流傳播特性及等離子體射流的穩(wěn)定性問題,具體內(nèi)容如下:在論文的第三章,基于二維軸對(duì)稱流體模型和中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)層流狀態(tài)下,大氣壓氦氣等離子體射...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 關(guān)于氣體放電
1.2 大氣壓低溫等離子體射流的分類
1.3 大氣壓低溫等離子體射流的研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 大氣壓低溫等離子體射流的研究意義
1.3.2 大氣壓低溫等離子體射流國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 大氣壓低溫等離子體射流的應(yīng)用
2 大氣壓氦氣等離子體射流數(shù)值模型
2.1 等離子體流體模型
2.1.1 粒子的連續(xù)性方程
2.1.2 泊松方程
2.1.3 電子的能量守恒方程
2.1.4 邊界條件
2.2 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 多組分質(zhì)量輸運(yùn)方程
2.2.3 動(dòng)量守恒方程
2.2.4 邊界條件
2.3 多物理場(chǎng)模塊耦合和求解流程
3 層流狀態(tài)下氣流速度對(duì)氦氣等離子體射流的傳播特性的影響
3.1 引言
3.2 物理模型
3.2.1 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
3.2.2 等離子體流體模型
3.3 計(jì)算結(jié)果與分析
3.3.1 層流狀態(tài)下氦氣的傳播特性
3.3.2 層流狀態(tài)下等離子體射流的傳播特性
3.4 本章小結(jié)
4 湍流狀態(tài)下氣流速度對(duì)氦氣等離子體射流的傳播特性的影響
4.1 引言
4.2 物理模型
4.2.1 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
4.2.2 等離子體流體模型
4.3 計(jì)算結(jié)果與分析
4.3.1 湍流狀態(tài)下氦氣的傳播特性
4.3.2 湍流狀態(tài)下等離子體射流的傳播特性
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):2923640
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 關(guān)于氣體放電
1.2 大氣壓低溫等離子體射流的分類
1.3 大氣壓低溫等離子體射流的研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 大氣壓低溫等離子體射流的研究意義
1.3.2 大氣壓低溫等離子體射流國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 大氣壓低溫等離子體射流的應(yīng)用
2 大氣壓氦氣等離子體射流數(shù)值模型
2.1 等離子體流體模型
2.1.1 粒子的連續(xù)性方程
2.1.2 泊松方程
2.1.3 電子的能量守恒方程
2.1.4 邊界條件
2.2 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 多組分質(zhì)量輸運(yùn)方程
2.2.3 動(dòng)量守恒方程
2.2.4 邊界條件
2.3 多物理場(chǎng)模塊耦合和求解流程
3 層流狀態(tài)下氣流速度對(duì)氦氣等離子體射流的傳播特性的影響
3.1 引言
3.2 物理模型
3.2.1 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
3.2.2 等離子體流體模型
3.3 計(jì)算結(jié)果與分析
3.3.1 層流狀態(tài)下氦氣的傳播特性
3.3.2 層流狀態(tài)下等離子體射流的傳播特性
3.4 本章小結(jié)
4 湍流狀態(tài)下氣流速度對(duì)氦氣等離子體射流的傳播特性的影響
4.1 引言
4.2 物理模型
4.2.1 中性氣體流體動(dòng)力學(xué)模型
4.2.2 等離子體流體模型
4.3 計(jì)算結(jié)果與分析
4.3.1 湍流狀態(tài)下氦氣的傳播特性
4.3.2 湍流狀態(tài)下等離子體射流的傳播特性
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):2923640
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