检索结果-南通市图书馆

作者：丰德广西大学

学位级别：硕士

雷电是电网第一杀手,严重影响电网的供电可靠性,其防护是世界级难题。因此加强输电线路的防雷保护是减少电网雷害事故、提高输电线路供电可靠性的关键。为了突破“阻塞型”防雷的瓶颈,近年来“疏导型”防雷取得了长足的发展。但是“疏... 详细信息

雷电是电网第一杀手,严重影响电网的供电可靠性,其防护是世界级难题。因此加强输电线路的防雷保护是减少电网雷害事故、提高输电线路供电可靠性的关键。为了突破“阻塞型”防雷的瓶颈,近年来“疏导型”防雷取得了长足的发展。但是“疏导型”防雷的灭弧难题始终未能解决。另一方面,弧压缩原理与“阴极射流”现象虽很早就被研究,但用于防雷灭弧领域的可行性尚需论证。为了解决“疏导型”防雷的灭弧难题,本文将弧压缩原理与“阴极射流”现象应用于灭弧防雷领域,研究出一种压缩灭弧防雷方法,发明了一种压缩灭弧防雷装置。本文通过理论分析、仿真模拟与试验验证相结合的方法验证了压缩灭弧防雷装置的防雷效果。具体研究内容如下:（1）理论分析:建立一维壁稳弧的弧柱通道模型,定量分析弧压缩原理与“阴极射流”现象,得出压缩管对电弧具有机械-自磁-机械的压缩机制,以及此压缩机制下电弧机理变化:弧柱直径极度缩小,温度、通流密度显著提高;电弧轴向压力以平方倍的关系转化为径向压力,且“磁抽吸”使得冷气分子在压缩管内富集。前者是触发膨胀灭弧气流的能量来源,后者是产生膨胀灭弧气流的物质基础。分析了电弧—气壁系统的传热过程,传热使得气体压强极度增加,灭弧能力强劲。建立链式电弧模型,量化膨胀气流作用下电弧的受力分析与运动速度,以此来比对熄弧判据。（2）利用FLUENT有限元分析软件仿真表明,灭弧气流依电弧而存在具有跟随性,0.2 ms时电弧即出现断口,但因气流物理惯性,其衰减速度远小于电弧温度的下降,“尾气”足以抑制电弧重燃。（3）大电流电弧灭弧试验表明,装置响应速度快灭弧气流力量强,使得电弧在0.3ms时出现多处断口,1.5ms时彻底熄灭,且并无电弧重燃现象。装置可有效熄灭几千安的大电流电弧。冲击雷电压试验,发现了并解决了装置的绝缘缺陷。并在此试验下发现装置对只有几十安的小电弧电流仍具有灭弧能力。对比大、小灭弧试验,可得:压缩灭弧防雷装置在几十安到几千安的电弧电流区间内具有“遇强则强”的自适应灭弧能力。理论分析、仿真过程、试验结果相互支撑、互为论据共同证明了压缩灭弧防雷装置解决“疏导型”防雷灭弧难题的有效性,并证明了弧压缩原理与“阴极射流”现象应用于防雷灭弧领域的可行性,实际挂网运行情况佐证了理论、仿真、试验的真实性。

关键词： “疏导型” 防雷弧压缩阴极射流压缩灭弧灭弧防雷

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轴向磁场对焊接电弧作用的数值模拟研究

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高电压技术 2013年第7期39卷 1649-1654页

作者：王城陈塘查俊白冰夏维东中国科学技术大学合肥230027 北京全四维动力科技有限公司北京100085

采用耦合阴极模型模拟轴向磁场对焊接电弧的作用,分析了轴向磁场对焊接电弧位形的作用机制。计算结果显示,随轴向磁场增加:阴极弧根收缩;阴极附近等离子体温度升高,高温核心径向增大,弧柱收缩程度增加;阳极附近弧柱径向张开,中心温度降... 详细信息

采用耦合阴极模型模拟轴向磁场对焊接电弧的作用,分析了轴向磁场对焊接电弧位形的作用机制。计算结果显示,随轴向磁场增加:阴极弧根收缩;阴极附近等离子体温度升高,高温核心径向增大,弧柱收缩程度增加;阳极附近弧柱径向张开,中心温度降低;阳极表面电流密度和压力分布呈环状结构;阳极加热面增大,极值温度降低,出现温度平顶;电弧对阳极的传热量增加。分析认为,轴向磁场与电弧径向电流间的Lorentz力作用使近阳极区电弧旋转流动,产生磁抽吸作用,使阴极弧根和近阴极弧柱收缩,而阴极弧根收缩增强了阴极射流,并且抑制近阳极区电弧扩张。

关键词：焊接电弧阴极弧根轴向磁场磁抽吸阴极射流电弧等离子体位形

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自由燃烧电弧的磁流体动力学数值模拟

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力学学报 2011年第1期43卷 32-38页

作者：田君国邓晶李要建徐永香盛宏至中国科学院力学研究所等离子体与燃烧中心北京100190 中国科学院研究生院北京100190

采用基于磁矢量势描述的磁流体动力学模型对直流氩气等离子体自由燃烧电弧进行了数值模拟研究.通过对电磁场方程组和流体力学方程组的耦合迭代计算,求解得到了电弧温度场和速度场等重要结果.计算结果清晰反映出等离子体电弧的高温阴极... 详细信息

采用基于磁矢量势描述的磁流体动力学模型对直流氩气等离子体自由燃烧电弧进行了数值模拟研究.通过对电磁场方程组和流体力学方程组的耦合迭代计算,求解得到了电弧温度场和速度场等重要结果.计算结果清晰反映出等离子体电弧的高温阴极射流现象,并与国际同行的实验和数值结果相互对照.还特别分析了在考虑电极鞘层时对电弧模拟结果的影响.得到了不同电流下氩气等离子体电弧流动和传热状态变化规律,有助于在电弧工业应用中进行热分析和电功率控制.

关键词：等离子体电弧数值模拟磁流体阴极射流

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直流电弧炉熔池流场与温度场的数值模拟

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化工冶金 1995年第2期16卷 103-110页

作者：郭鸿志赵沛王开力傅杰马廷温北京科技大学北京100083

本文应用Spalding数值计算方法，移植顶吹转炉成功的数模与计算软件，加入电磁场洛仑兹力，在理论分析的基础上研制了30t底电极直流电弧炉熔池电磁流场温度场数学模型，开发了计算软件，计算了流场、温度场、循环流量、循环周期、物料... 详细信息

本文应用Spalding数值计算方法，移植顶吹转炉成功的数模与计算软件，加入电磁场洛仑兹力，在理论分析的基础上研制了30t底电极直流电弧炉熔池电磁流场温度场数学模型，开发了计算软件，计算了流场、温度场、循环流量、循环周期、物料混合时间等参量，为设计和冶炼工艺制度的合理化提供了参考依据．

关键词：数值模拟阴极射流电磁场温度场直流电弧炉

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