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保护气对切割弧特性影响的模拟研究

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周前红, 郭文康, 李辉. 2011: 保护气对切割弧特性影响的模拟研究, 物理学报, 60(2): 502-511.
引用本文: 周前红, 郭文康, 李辉. 2011: 保护气对切割弧特性影响的模拟研究, 物理学报, 60(2): 502-511.
shu
Zhou Qian-Hong, Guo Wen-Kang, Li Hui. 2011: Numerical simulation on the effect of shielding gas on the plasma cutting arc, Acta Physica Sinica, 60(2): 502-511.
Citation: Zhou Qian-Hong, Guo Wen-Kang, Li Hui. 2011: Numerical simulation on the effect of shielding gas on the plasma cutting arc, Acta Physica Sinica, 60(2): 502-511.
shu

保护气对切割弧特性影响的模拟研究

  • 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088;复旦大学现代物理研究所,上海,200433

  • 复旦大学现代物理研究所,上海,200433

  • 中国科学技术大学热科学和能源工程系,合肥,230027

Numerical simulation on the effect of shielding gas on the plasma cutting arc

  • 摘要: 通过比较两种不同结构切割炬所产生的等离子体流场,发现保护气对等离子体的温度和速度分布影响很小.垂直保护气在切割炬喷口形成阻碍作用,造成切割炬内的压强有所升高,但是增加不大.两种结构保护气对切割弧的影响只是在炬喷口外的激波附近.加入保护气后激波的强度会减弱.相对于没有保护气的情况,保护气增加冷却作用,弧电压会略有升高.当改变保护气的成分时,发现弧柱区的氧气含量不受影响,所以保护气成分的改变不会影响到弧电压.计算发现轴线处氧气和周围气体的混合很少,在喷口下游10 mm处,氧气的摩尔分数仍在90%以上.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-02-28

保护气对切割弧特性影响的模拟研究

  • 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088;复旦大学现代物理研究所,上海,200433
  • 复旦大学现代物理研究所,上海,200433
  • 中国科学技术大学热科学和能源工程系,合肥,230027

摘要: 通过比较两种不同结构切割炬所产生的等离子体流场,发现保护气对等离子体的温度和速度分布影响很小.垂直保护气在切割炬喷口形成阻碍作用,造成切割炬内的压强有所升高,但是增加不大.两种结构保护气对切割弧的影响只是在炬喷口外的激波附近.加入保护气后激波的强度会减弱.相对于没有保护气的情况,保护气增加冷却作用,弧电压会略有升高.当改变保护气的成分时,发现弧柱区的氧气含量不受影响,所以保护气成分的改变不会影响到弧电压.计算发现轴线处氧气和周围气体的混合很少,在喷口下游10 mm处,氧气的摩尔分数仍在90%以上.

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