电弧炉内长电弧等离子体的数值模拟

发布时间：2022-12-09 05:07

　　全废钢连续加料电弧炉内长电弧作为炉内主要的能量来源,对废钢熔化及钢液升温至关重要.采用磁矢量势的磁流体动力学方法建立了电弧炉内电弧的数值模型,并基于该数值模型对电弧炉内电磁场、温度场和流场进行耦合求解,研究了电流大小、弧长对电弧炉内电弧的温度、速度、压力及气体剪切力特性的影响.结果表明,全废钢连续加料电弧炉内电弧等离子体呈"长钟型"分布,电弧柱较细长;随着电流增大,电弧有效作用范围增大,阳极表面电弧压力和气体剪切力增大;随着弧长增加,电弧有效作用范围减小,阳极表面的电弧压力和气体剪切力减小.短弧操作对熔池冲击剧烈,长弧操作熔池较为平稳,合理控制电流和弧长能有效提高电弧热效率. 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 数学模型
    1.1 模型假设
    1.2 控制方程
    1.3 模型及边界条件
2 结果与讨论
    2.1 电弧模型的验证
    2.2 不同电流大小对电弧特性的影响
    2.3 不同弧长对电弧特性的影响
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]三维长电弧磁流体动力学数值模拟[J]. 齐景伟,胡明,邵哲如,程易,王婷婷.  工业加热. 2018(06)
[2]电弧炉炼钢流程洁净化冶炼技术[J]. 朱荣,魏光升,唐天平.  炼钢. 2018(01)
[3]采用长弧操作的高阻抗电弧炉[J]. 仝永博,刘征,罗玉镯,花皑.  冶金设备. 2014(06)
[4]直流电弧炉电弧等离子体射流的数值模拟[J]. 王丰华,金之俭,朱子述.  高压电器. 2005(04)
[5]钨极氩弧焊焊接电弧数值分析[J]. 芦凤桂,姚舜,钱伟方.  上海交通大学学报. 2003(12)
[6]TIG 电弧传热传质过程的数值分析[J]. 樊丁,陈剑虹,牛尾诚夫.  机械工程学报. 1998(02)

博士论文
[1]直流电弧等离子体炬的数值模拟[D]. 周前红.复旦大学 2009
[2]电弧炉建模研究及其应用[D]. 王丰华.上海交通大学 2006

硕士论文
[1]直流电弧等离子体喷涂Al2O3的数值模拟与实验验证[D]. 宋琛.中南大学 2014



本文编号：3714886