ترجمه مدل عددی ناحیه آندی از قوس الکتریکی جریان بالا

توضیحات

 عنوان فارسی: مدل عددی ناحیه آندی از قوس های الکتریکی با جریان بالا

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Numerical model of the anode region of highcurrent electric arcs. IEEE Trans Plasma Sci

 

چکیده:

یک مدل عددی دو بعدی با دو درجه حرارت متقارن محوری برای ناحیه تحت تاثیر جریان و لایه مرزی در مقابل آند قوس الکتریکی با شدت بالا فرموله شده است. جریان پلاسما آرام، ثابت و تراکم ناپذیر است و ترکیب پلاسما از معادله نفوذ بدست می آید چراکه عدم تعادل شیمیایی مورد انتظار است. نتایج محاسباتی برای یک قوس آرگون با فشار اتمسفر با در نظر گرفتن دو موقعیت مختلف به دست آمده است: قوس الکتریکی با احتراق آزاد و یک قوس با یک لوله جمع کننده. راه حلها، دو فایل برای حالت اتصال آند – یک اتصال پراکنده و یک اتصال انقباضی را نشان می دهند.

تحت شرایط در نظر گرفته شده در محاسبات، شیب ناشی از دانسیته جریان در فواصل 1 میلی متری از سطح آند معنی دار می شود. حرارت لایه مرزی آند با افزایش جریان متراکم می شود. ضخامت لایه مرزی حرارتی برای حالت انقباضی تقریبا سه برابر کوچکتر از حالت پراکنده است. برگشت قدرت میدان الکتریکی در کل ضخامت لایه مرزی در تمام موارد محاسبه شده رخ می دهد. همخوانی رضایت بخشی بین مقادیر شار حرارتی محاسبه شده و نتایج تجربی محاسبه شده برای یک قوس الکتریکی با احتراق آزاد بدست می آید.

لغات کلیدی: اتصال آند، قوس های جریان بالا، مدل سازی، غیرتعادلی.

مقدمه

نواحی الکترود از قوس الکتریکی مجددا نیاز به توجه قبل ملاحظه ای دارند چراکه درک جزئیات ما  از فرآیندها در این نواحی هنوز ناقص است و همچنین کنترل این فرآیندها برای بسیاری از کاربردهای قوس ها مهم است. مطالعات متعدد در ناحیه آندی قوس الکتریکی منتشر شده است و توزیع پتانسیل در مقابل آند و همچنین توزیع شار حرارتی در سطح آند توسط اندازه گیری و مدل سازی مشخص شده است. اهمیت اثرات انتشار نخستین بار توسط اوبرت و جان[1] مورد اشاره قرار گرفته است و در یک مدل یک بعدی توسط Dinulescu کمی شده است[2]. آزمایشات اثرات انتشار را در اتصال قوس به آند محقق کرده اند، و دو حالت اتصال مجزا شناسایی شده است: اتصال پراکنده و اتصال انقباضی[3]، [4]. در مدل های اخیر از ناحیه آندی[5] – [14]، چند تاثیر مختلف، یعنی، نفوذ جریان سیال، درجه حرارت بالای الکترون و انتشار، شرح داده شده است اما هیچ کدام از مقالات منتشر شده همه اثرات را ترکیب نکرده اند. این مقاله یک توصیف دو بعدی از ناحیه آندی ارائه می کند که یونیزاسیون غیرتعادلی را با توجه به نفوذ و سرعت غیر تعادلی به حساب می آورد و آن را هدف روشن کردن اثر پارامترهای عملیاتی در فرآیندهای میکروسکوپی در منطقه آند قرار می دهد.

2- مدل تحلیلی

فرض های زیر اعمال شده است.

1) قوس الکتریکی ثابت، به صورت متقارن دوار است و با صفحه آند عمود بر محور قوس عمل می کند.

2) جریان آرام و تراکم ناپذیر است-این فرض با تعداد مشابه بسیار کم توجیه می شود.

3) فقط میدان مغناطیسی خود تهییج از قوس در نظر گرفته می شود (بدون میدان مغناطیسی خارجی).

4) جاذبه و اتلاف حرارت به علت اثرات ویسکوزیته قابل اغماض هستند.

5) قوس پلاسما از نظر نوری نازک است.

6) سه جزء (اتم ها، یون ها، الکترون ها) و دو درجه حرارت آرگون از قوس پلاسما در نظر گرفته شده است که در آن اتم ها و یون ها درجه حرارت انتقال یکسان دارند که متفاوت از درجه حرارت الکترون ها است.

7) فرض بر این است که پلاسما در (یونیزاسیون) غیرتعادلی مواد شیمیایی باشد و ترکیب آن با فرض واکنش یونیزاسیون و انتشار محاسبه شده است.

8) هر نمونه در پلاسما به عنوان یک گاز ایده آل رفتار می کند.

بر اساس این فرضیات، معادلات بقاء از نظر مختصات استوانه ای (r,x,ϑ) هستند که در آن r فاصله شعاعی، x فاصله محوری  و ϑ زاویه است، که با استفاده از یک روش معمولی فرموله شده اند. به دلیل فرض پلاسما با دو دما، دو معادله انرژی استفاده می شود.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش ترجمه مقاله

به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش ترجمه تخصصی