纵向磁场对真空电弧微观特性影响的研究

论文摘要

纵向磁场作用下真空电弧等离子体的微观参数变化趋势对于真空电弧的发展和能量变化有着重要的意义。文中基于气体动力学的漂移扩散方程,耦合电场计算的泊松方程,仿真分析了真空电弧在液态金属桥断裂之后,极间充满了大量的Cu金属蒸气后,到电弧等离子形成的这段非平衡态过程。考虑了真空电弧等离子体中微观电子、离子与金属蒸气分子间的碰撞、重组及粒子的漂移、扩散等复杂变化情况,建立了纵向磁场影响下非平衡态真空电弧的微观模型。数值模拟并分析了不同磁场强度对电弧等离子区微观参数的影响及变化规律。仿真结果表明:随着纵向磁场的增大,阴极与阳极鞘层的电场强度减小,有利于电弧熄灭;同时电极过程减弱,电子和铜离子的数密度均减小,阳极表面的电子温度分布均匀且减小,有利于抑制真空电弧能量的提高。

论文目录

• 0 引言
• 1 非平衡态电弧模型
•   1.1 数学方程与物理模型
•   1.2 碰撞反应
•   1.3 数学方程及边界条件
• 2 仿真结果分析
•   2.1 真空电弧弧前形成过程
•   2.2 不同纵向磁场对真空电弧等离子体特性的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李静,杜志鹏,曹云东,王玲玲

关键词: 非平衡态真空电弧,纵向磁场,微观特性参数,气体动力学方程

来源: 高压电器 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 沈阳工业大学电气工程学院,国网山西省电力公司技能培训中心(山西电力职业技术学院),辽宁省兴城市国家电网兴城供电分公司

基金: 国家自然科学基金项目(51407120),辽宁省自然科学基金(20180550280)~~

分类号: TM501.2

DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2019.07.010

页码: 63-69

总页数: 7

文件大小: 1556K

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