Моделирование течения газа в цилиндрических каналах высоковольтных плазмотронов со стержневыми электродами

Abstract

Для моделирования течения плазмообразующего газа в каналах исследуемых высоковольтных плазмотронов переменного тока построена сетка расчетной области и выполнены расчеты трехмерного течения газового потока с использованием программных средств GAMBIT и FLUENT с применением модели турбулентности Spalart-Allmares. Промоделировано течение воздуха в областях тангенциальной подачи, в цилиндрическом канале, в смесительных камерах и сужающихся соплах плазмотронов и за их пределами (в окружающей среде). Таким образом было впервые выполнено 3D-моделирование течения холодного плазмообразующего газа для исследуемых высоковольтных плазмотронов переменного тока со стержневыми электродами в цилиндрических каналах.

Для моделювання перебігу плазмоутворюючого газу у каналах досліджуваних високовольтних плазмотронів змінного струму побудовано сітку розрахункової області та виконано розрахунки тривимірної течії газового потоку з використанням програмних засоб ів GAMBIT та FLUENT із застосуванням моделі турбулентності Spalart-Allmares. Промодельовано течію повітря в областях тангенціальної подачі, у циліндричному канал і, у змішувальних камерах плазмотронів та у соплах плазмотронів, що звужуються, та за їх межами (у навколишньому середовищі). Таким чином було вперше виконано 3D-моделювання течії холодного плазмоутворюючого газу для досліджуваних високовольтних плазмотронів змінного струму із стрижньовими електродами у циліндричних каналах.

The calculated area grid is built and three-dimensional gas flow calculations are executed by GAMBIT and FLUENT software with turbulence model Spalart-Allmares with the purpose simulation of plasma forming gas flow in channels and tapering nozzles of studied high-voltage alternating current plasma torches. Air flow is simulated in the tangential feed areas, in the cylindrical channel, in the mixing chambers of plasma torches and outside (in environment). Consequently for the first time 3D-simulation of cold plasma forming gas flow is accomplished for the investigated high-voltage alternating current plasma torches with rod electrodes.