基于湍流模型的DC-RF混合等离子体流动及传热特性研究

作     者：陈文波 李自军 陈伦江 冯军 阳璞琼 CHEN Wenbo;LI Zijun;CHEN Lunjiang;FENG Jun;YANG Puqiong

作者机构：南华大学电气工程学院衡阳421001 南华大学机械工程学院衡阳421001 核工业西南物理研究院成都610041 

基　　金：国家磁约束核聚变能发展研究专项项目(No.2019YFE03070000) 国家磁约束核聚变能发展研究专项项目(No.2018YFE03131000) 国家自然科学基金面上项目(No.12275121)资助 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2023年第46卷第10期

页      码：38-46页

摘      要：直流-射频(Direct Current-Radio Frequency,DC-RF)混合等离子体具有高温、高化学活性等特点,在核用超细粉末材料制备领域有着广阔的应用前景。对这种混合等离子体的特性进行研究,可以为等离子体发生器装置的设计及稳定运行提供参考。本文采用k-ε湍流模型,对DC-RF混合等离子体发生器内的热等离子体的温度及流场空间分布进行模拟,并在此基础上分析了各工作参数对混合等离子体流动及传热特性的影响。模拟结果表明:提高DC弧电流、增大反应气及冷却气流量均能减弱混合等离子体发生器入口处的回流效应;提升RF线圈电流则能增加RF线圈附近的等离子体温度及高温弧区面积,但过大的气流量及过高的线圈电流会对发生器装置的正常工作产生不利影响。因此,需要合理调节各种工作参数来改变混合等离子体的流场分布,从而在保证装置稳定运行的前提下满足不同材料处理的需求。

主 题 词：直流-射频混合等离子体 湍流模型 温度 流场 数值模拟 

学科分类：082703[082703] 08[工学] 0827[工学-食品科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.100501

馆 藏 号：203124162...