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超窄间隙电弧焊侧壁根部熔深混合预测模型
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作者 马晶 张爱华 +3 位作者 马永强 朱亮 贾彬彬 王平 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期141-149,共9页
针对超窄间隙电弧焊侧壁根部熔深无损检测难题,提出了机理与数据驱动的混合预测模型。首先,基于热平衡机理和焊缝截面面积数学建模构建了机理主模型,预测侧壁根部熔深基准值;其次,采用粒子群算法(PSO)优化长短期记忆网络(LSTM)超参数,... 针对超窄间隙电弧焊侧壁根部熔深无损检测难题,提出了机理与数据驱动的混合预测模型。首先,基于热平衡机理和焊缝截面面积数学建模构建了机理主模型,预测侧壁根部熔深基准值;其次,采用粒子群算法(PSO)优化长短期记忆网络(LSTM)超参数,建立了PSO-LSTM误差补偿模型,预测机理主模型的误差;最终叠加基准值与误差预测值获得最终的预测结果。结果表明:混合预测模型的均方误差(0.0152)和平均绝对误差(0.0914)均低于单一机理模型。对比分析证实,PSO-LSTM补偿模型对机理主模型误差的修正能力更强。钢轨焊接实例验证表明,混合预测模型可用于钢轨焊缝侧壁根部熔深的无损检测,为超窄间隙焊接质量评估与控制奠定了基础。 展开更多
关键词 侧壁根部熔深预测 超窄间隙焊接 机理 数据驱动 长短期记忆网络 粒子群算法
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横磁触头间弧根运动及阳极动态行为研究
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作者 姜雨孜 修士新 +2 位作者 林杏宇 安珉昊 王嘉欣 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期708-717,共10页
真空断路器在推动能源清洁低碳转型中发挥着重要作用,横向磁场技术作为一种磁控开断的关键手段,可以有效改善和控制真空电弧行为、减轻触头烧蚀。当前横磁触头间真空电弧与阳极之间的相互作用机制尚不明确,且实验难以全面观察到电弧与... 真空断路器在推动能源清洁低碳转型中发挥着重要作用,横向磁场技术作为一种磁控开断的关键手段,可以有效改善和控制真空电弧行为、减轻触头烧蚀。当前横磁触头间真空电弧与阳极之间的相互作用机制尚不明确,且实验难以全面观察到电弧与阳极之间的演变过程。因此,建立了一个横磁触头间弧根运动及阳极动态行为二维瞬态仿真模型,实现了对真空电弧-阳极表面的界面追踪。通过仿真分析,揭示了横向磁场作用下弧根运动与阳极区熔池热过程相互影响的规律性特征,进一步讨论了蒸发效应、触头材料特性以及热流密度变化带来的具体影响。研究发现,阳极表面温度的整体上升将加速弧根的运动,同时弧根的运动行为又会影响阳极的温度和熔化状态的分布。当输入到阳极的热流密度增加到一定水平时,虽然弧根的移动速度有所增加,但由于冷却时间不足,烧蚀程度仍会加剧。该模型的建立解析了横磁触头间电弧与阳极之间的相互作用机制,对于触头材料选择和结构设计及进一步优化真空断路器性能具有一定意义。 展开更多
关键词 真空断路器 阳极熔池 横磁触头 真空电弧 弧根运动
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叶根圆弧对圆盘泵空化性能的影响
3
作者 施芝郑 江启峰 +3 位作者 张惟斌 衡亚光 罗西棚 涂云川 《流体机械》 北大核心 2025年第3期61-68,共8页
为探究叶轮对圆盘泵空化性能的影响,以某圆盘泵为基础,提出一种叶根圆弧优化模型,采用SST k-ε湍流模型与Zwart-Gerber-Belamri空化模型对圆盘泵进行数值模拟,并进行外特性试验验证(误差<5%),分析叶轮内的压力、空泡体积和湍动能分... 为探究叶轮对圆盘泵空化性能的影响,以某圆盘泵为基础,提出一种叶根圆弧优化模型,采用SST k-ε湍流模型与Zwart-Gerber-Belamri空化模型对圆盘泵进行数值模拟,并进行外特性试验验证(误差<5%),分析叶轮内的压力、空泡体积和湍动能分布。结果表明,叶根圆弧结构整体提升了圆盘泵的扬程和效率;当空化余量为2.5 m时,叶根圆弧模型扬程达到了12.373 3 m,较原模型提升了65.94%;在不同的空化余量(2.5,3.0,8.0,12.0 m)下,相较于原模型,叶根圆弧模型的平均压强提升1.23%~23.13%,低压区扩散被抑制,压力面与吸力面压差降低,叶轮内空泡体积减小;叶轮出口湍动能明显降低,能量耗散减弱,整个流道流动更加稳定。叶根圆弧模型揭示了叶根圆弧通过平衡压力梯度抑制空化的机理,为圆盘泵优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 圆盘泵 叶根圆弧 空化 数值模拟
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高海拔环境下大容量直流空气断路器灭弧性能研究 被引量:12
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作者 李静 易晨曦 +2 位作者 彭世东 曹云东 于龙滨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期863-874,共12页
高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,... 高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,对其在高海拔环境下开断18 kA短路电流进行仿真;然后对电弧形态及灭弧室内温度场、电磁场、气流场进行分析,得出高海拔地区空气电弧开断困难的主要原因;最后根据仿真与理论分析,考虑采用合理数量和布局的间插式U型栅片改善电弧开断特性。结果表明:随着海拔的升高,电弧前期运动速度加快,但断路器的灭弧性能降低;在高海拔环境下电弧存在严重的弧根粘滞和弧根拖尾现象,弧根拖尾畸变空间电场,不利于熄弧;同时,在不同海拔环境下,电弧会产生不同程度的反向运动现象,易导致弧后重燃。该研究深入揭示了高海拔环境下LC-DCCB电弧演变过程及复杂开断现象背后的物理本质,可为该类产品研发提供理论指导。 展开更多
关键词 高海拔 大容量直流空气断路器 弧根拖尾 电弧反向 弧后重燃
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Optical Diagnostics of Atmospheric Pressure Argon Gliding Arc Discharge
5
作者 Danhua Mei Yuxuan Zeng Xin Tu 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2180-2186,共7页
This work is devoted to the experimental investigation of an AC argon gliding arc discharge at atmospheric pressure.The dynamic behaviour of the argon gliding arc plasma is investigated by the oscillations of the elec... This work is devoted to the experimental investigation of an AC argon gliding arc discharge at atmospheric pressure.The dynamic behaviour of the argon gliding arc plasma is investigated by the oscillations of the electrical signals,while the time-resolved arc root motion behaviour on the electrode wall is analyzed by high-speed photography.It is found that the anode and cathode arc roots exhibit different motion behaviour on the electrode surface.In addition,emission spectroscopic technique has been employed to determine the axial distribution of the gas temperature and electron density in the argon gliding arc plasma. 展开更多
关键词 滑动弧放电 大气压力 氩气 光学诊断 等离子体 弧根运动 电极表面 行为研究
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基于改进结构的自激式直流空气断路器小电流开断能力提升方法 被引量:2
6
作者 李静 郭沛鑫 +2 位作者 彭世东 段薇 曹云东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7278-7290,共13页
大容量自激式直流空气断路器(SE-DCCB)广泛应用于轨道交通电力系统中,其可以快速切断大等级短路电流。但是SE-DCCB分断几百安小电流时自激磁场较小,导致电弧燃弧时间较长甚至开断失败。该文通过耦合自激线圈磁场的改进磁流体动力学(MHD... 大容量自激式直流空气断路器(SE-DCCB)广泛应用于轨道交通电力系统中,其可以快速切断大等级短路电流。但是SE-DCCB分断几百安小电流时自激磁场较小,导致电弧燃弧时间较长甚至开断失败。该文通过耦合自激线圈磁场的改进磁流体动力学(MHD)模型,仿真得出双气流涡旋和弧根黏滞是SE-DCCB开断小电流失败的主要原因。为了提高SE-DCCB开断小电流的能力,对其结构进行改进,改进结构SE-DCCB采用安装导磁条的导磁板,并减小跑弧道转弯角半径,可以加快弧根运动速度、削弱小电流开断时的双气流涡旋和弧根黏滞现象,从而缩短燃弧时间。同时,改进结构SE-DCCB降低了电弧熄灭时刻灭弧室入口处的温度,能够减小电弧熄灭后重燃的概率,提升其开断小电流的性能。该研究揭示了SE-DCCB小电流难以开断的物理本质,可为轨道交通用空气断路器提供研发指导。 展开更多
关键词 自激式直流空气断路器(SE-DCCB) 小电流 结构改进 双气流涡旋 弧根黏滞
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雷击过程中避雷线弧根的滑行运动建模与分析
7
作者 郭德明 林子铭 +3 位作者 刘刚 王珮沣 彭向阳 王锐 《电力工程技术》 北大核心 2024年第5期181-188,共8页
避雷线(overhead ground wire,OGW)是防止输电导线遭受雷击的重要设备。当OGW遭受雷击时,弧根的滑行运动会导致不一样的损伤机理,因此有必要对弧根的滑行运动进行分析,从而为损伤机理的研究和避雷线的选型设计提供滑行位移的数据支持。... 避雷线(overhead ground wire,OGW)是防止输电导线遭受雷击的重要设备。当OGW遭受雷击时,弧根的滑行运动会导致不一样的损伤机理,因此有必要对弧根的滑行运动进行分析,从而为损伤机理的研究和避雷线的选型设计提供滑行位移的数据支持。首先,文中基于链式建模方法建立了弧根沿着OGW的滑行运动模型,并通过分析电磁力的主要影响范围,缩小了建模的空间边界,从而大幅度减少了计算量;然后,通过实验室内的针-线放电实验对模型进行了验证;最后,基于所建立的模型,对弧根滑行位移的影响因素,包括热浮力、回击电流和持续电流,进行了分析。结果表明,在回击电流的作用下,热浮力的影响可以忽略。弧根的滑行位移与波尾时间成正相关,而与波头时间无关。在持续电流的作用下,热浮力会影响弧根滑行位移的评估结果,最大误差超过了25%。 展开更多
关键词 雷击 弧根 滑行运动 避雷线(OGW) 链式模型 回击电流 持续电流
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直流接触器分断过程中弧根演变及对重燃的影响分析 被引量:29
8
作者 李静 刘凯 +2 位作者 曹云东 侯春光 刘树鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1241-1251,共11页
直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,... 直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,并且在计算中耦合分断回路方程。通过对温度场、电流密度、电导率和气压分布的仿真分析,得到分断过程中弧根转移产生的根本原因,在现有的仿真条件下研究分断速度、差异外施横向磁场对弧根演变规律的影响。结果表明:在一定范围内,灭弧室入口区磁场大于栅片区时,弧根转移加速,熄弧时间缩短;由于灭弧室入口两侧气流漩涡的存在,当分断速度较小时,阳极弧根运动至引弧片时会出现停滞现象,该停滞现象随着分断速度的增大而消失,并且燃弧时间缩短,仿真与实验观测结果较为一致。本文的研究对提高直流接触器分断能力,优化灭弧室结构具有一定的意义。 展开更多
关键词 直流接触器 磁流体动力学 分断条件 弧根运动 电弧演变
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低压断路器中空气电弧运动的仿真及实验研究 被引量:56
9
作者 杨茜 荣命哲 吴翊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期89-94,共6页
以磁流体动力学(MHD)为基础建立了三维空气电弧等离子体在外部磁场作用下运动时的数学模型。考虑到阴极和阳极各自的特点,提出了更加合理的电流分布边界条件;采用一种与电弧等离子体自身电导率密切相关的方法确定电弧的弧根位置。利用... 以磁流体动力学(MHD)为基础建立了三维空气电弧等离子体在外部磁场作用下运动时的数学模型。考虑到阴极和阳极各自的特点,提出了更加合理的电流分布边界条件;采用一种与电弧等离子体自身电导率密切相关的方法确定电弧的弧根位置。利用基于有限容积法的商业软件对上述模型进行求解,并利用高速数字摄像机进行了相关的实验,对仿真结果进行验证,充分证明模型的有效性,揭示了空气电弧在外部磁场作用下,在低压断路器的灭弧室中的运动规律,并指出压力波在灭弧室中的传播和反射是产生这种运动规律的原因。此外,对阴极喷流所形成的双漩涡和电弧等离子体后部的“尾巴”这2种物理现象进行了详细的描述。 展开更多
关键词 空气电弧等离子体 磁流体动力学 电弧弧根位置 电导率
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外部磁场对直流电弧等离子体放电特性的影响及其机理 被引量:17
10
作者 胡明 万树德 +2 位作者 夏洋洋 任真诚 邱志坚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1655-1660,共6页
通过外部磁场驱动电弧旋转产生相对均匀的等离子体是一种可能的改进等离子体放电特性的有效手段。利用高速摄像技术和虚拟仪器技术,观察并测量了大气条件下、非均匀磁场驱动的直流电弧等离子体阳极弧根运动以及电弧电压波动。结果发现:... 通过外部磁场驱动电弧旋转产生相对均匀的等离子体是一种可能的改进等离子体放电特性的有效手段。利用高速摄像技术和虚拟仪器技术,观察并测量了大气条件下、非均匀磁场驱动的直流电弧等离子体阳极弧根运动以及电弧电压波动。结果发现:相比无外部磁场,非均匀外部磁场驱动下的直流电弧等离子体在旋转力和稳弧力的作用下阳极弧根旋转,均匀性提高;其电弧电压波动幅度增大,放电模式发生改变;伏安特性曲线向上平移,电弧等离子体炬放电功率提高。另外,由于等离子体射流的高速运动而引起的等离子体射流在喷口处径向扩张,使等离子体射流横截面扩大,进一步提高了射流的均匀性。从结果中可以看出,外部磁场改善了直流电弧等离子体炬的基本特性,对直流电弧等离子体炬应用效率的提高具有重要的意义。 展开更多
关键词 直流电弧等离子体炬 外部磁场驱动 旋转阳极弧根 电弧电压波动 伏安特性曲线 等离子体射流
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磁吹直流空气断路器弧根跃迁及对开断特性的影响研究 被引量:12
11
作者 李静 钱宇 +3 位作者 王奥飞 曹云东 刘树鑫 于龙滨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1651-1660,共10页
直流空气断路器的弧根跃迁与其开断特性有着密切的关系。该文搭建实验平台,采用高速摄像机拍摄电弧演变过程,得到清晰的弧根跃迁图像,观测弧根跃迁过程中的“双弧根”现象。基于磁流体动力学理论,建立二维磁吹直流空气电弧模型。模型中... 直流空气断路器的弧根跃迁与其开断特性有着密切的关系。该文搭建实验平台,采用高速摄像机拍摄电弧演变过程,得到清晰的弧根跃迁图像,观测弧根跃迁过程中的“双弧根”现象。基于磁流体动力学理论,建立二维磁吹直流空气电弧模型。模型中赋入鞘层条件,通过耦合外电路模块模拟实验工况,对开断过程中电弧温度场、气流场及弧根跃迁现象进行分析。在此基础上,完成磁场、烧蚀金属蒸气浓度变化对弧根跃迁及开断特性影响的仿真研究。结果表明:磁场强弱会改变弧柱高温区的运动轨迹,影响前后侧的气流场分布,改变局部区域电导率,产生弧根的停滞与跃迁现象,显著影响断路器的开断性能。外施50m T磁场会发生弧根跃迁现象,弧根跃迁可以减少烧蚀,加速开断,其本质成因是通过“双弧根”完成的。“双弧根”现象是由于引弧板表面电导率增大,在其表面形成新的导电斑点形成的。烧蚀产生的金属蒸气不总是阻碍熄弧,当灭弧室中铜蒸气浓度达到50%~60%时,出现弧根跃迁,减少燃弧时间,有利于开断。 展开更多
关键词 直流空气断路器 磁流体动力学 弧根跃迁 开断特性 双弧根
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纵向与横向磁场作用下分断直流感性负载时的电弧特性实验 被引量:21
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作者 翟国富 周学 杨文英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期68-74,共7页
研究AgSnO2触头组以不同速度分断直流感性回路产生的电弧在纵向与横向磁吹作用下的特性参数。电压与电流为28V/5A,回路时间常数为2ms。吹弧磁感应强度为0~200mT,分断速度为10~50mm/s。采用高速摄像机记录电弧随时间变化的图像,同时,... 研究AgSnO2触头组以不同速度分断直流感性回路产生的电弧在纵向与横向磁吹作用下的特性参数。电压与电流为28V/5A,回路时间常数为2ms。吹弧磁感应强度为0~200mT,分断速度为10~50mm/s。采用高速摄像机记录电弧随时间变化的图像,同时,采用数字示波器存储电弧电压波形。研究在不同分断速度下,燃弧时间、电弧停滞时间与吹弧磁场强度的关系,以及弧根位置分布、移动速度与吹弧磁场强度的关系。在不同磁场与分断速度下,每5000次分断操作测试质量转移,比较不同强度与类型的磁场对质量转移的影响。该研究可为永磁体吹弧技术在开关设计中的应用提供依据。 展开更多
关键词 质量转移 弧根分布 吹弧磁场 电弧 感性负载
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磁旋转电弧中热阴极弧根形态的实验研究 被引量:9
13
作者 王城 查俊 +2 位作者 李皖皖 夏维珞 夏维东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3025-3031,共7页
阴极弧根形态对电弧状态和电极损耗有着重要影响。在同轴电极磁旋转电弧等离子体发生器中,利用高速CCD观察了阴极弧根斑点形态随外加轴向磁场的演化过程,采用双波长法从CCD影像得到阴极端面温度分布;利用水冷电探针对近阴极区等离子体... 阴极弧根形态对电弧状态和电极损耗有着重要影响。在同轴电极磁旋转电弧等离子体发生器中,利用高速CCD观察了阴极弧根斑点形态随外加轴向磁场的演化过程,采用双波长法从CCD影像得到阴极端面温度分布;利用水冷电探针对近阴极区等离子体参数进行诊断,得到了阴极附近电子温度及阴极区位降。实验结果表明:(1)在50 A电弧电流下,随着轴向磁场从0.01 T增加到0.02 T,阴极端面最高温度下降,阴极弧根斑点增大,阴极附近等离子体电子温度逐渐降低,阴极弧根为收缩模式;(2)在100 A电弧弧电流下,轴向磁场从0.01 T增加至0.015T,阴极状态变化趋势与前相同;(3)在100 A电弧弧电流下,当轴向磁场增大到0.02 T时,弧根斑点弥散均匀,阴极区位降明显升高,阴极弧根模式由收缩模式转变为扩散模式。分析认为,磁旋转电弧中弧根模式的转变是一个突变的过程。 展开更多
关键词 磁旋转电弧 阴极弧根 阴极弧根斑点 阴极温度 阴极区位降 双波长法
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代数重建算法在重建运动弧根电流密度分布中的应用 被引量:5
14
作者 徐铁军 荣命哲 +2 位作者 吴翊 马强 王小华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期7-11,共5页
在一般分离极板法测试弧根线性电流分布的基础上,提出多角度狭缝分离电极的方法。分别使用7种角度狭缝的分离电极测试了在空气条件下,380A直流下阴极弧根在7个不同方向的电流分布。应用代数重建算法(algebra reconstruction technique,A... 在一般分离极板法测试弧根线性电流分布的基础上,提出多角度狭缝分离电极的方法。分别使用7种角度狭缝的分离电极测试了在空气条件下,380A直流下阴极弧根在7个不同方向的电流分布。应用代数重建算法(algebra reconstruction technique,ART)重建了2-D弧根电流密度分布。实验结果表明:多角度狭缝分离电极法结合ART算法是获得运动弧根电流密度分布的一个可行且有效的方法。 展开更多
关键词 弧根 电流密度分布 分离电极法 代数重建算法
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沿绝缘表面空气间隙击穿特性的试验研究 被引量:5
15
作者 李健 周军 +3 位作者 黄瑞平 梅红伟 关志成 王黎明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1-6,共6页
目前,针对染污绝缘表面局部电弧发展机理主要有两种观点:一种认为是电击穿过程;另一种认为是热击穿过程。论证两种观点的关键在于判断局部电弧弧根处的场强是否达到弧根前端空气间隙的击穿强度。虽然关于空气间隙的击穿强度的研究工作较... 目前,针对染污绝缘表面局部电弧发展机理主要有两种观点:一种认为是电击穿过程;另一种认为是热击穿过程。论证两种观点的关键在于判断局部电弧弧根处的场强是否达到弧根前端空气间隙的击穿强度。虽然关于空气间隙的击穿强度的研究工作较多,但是目前还缺少沿绝缘表面空气间隙击穿特性的研究。笔者旨在研究沿绝缘表面空气间隙的击穿特性,分析其与纯空气间隙击穿特性的差别以及海拔因素的影响,同时在试验中考虑绝缘介质表面染污状态包括洁净干燥表面、染污干燥、染污自然受潮以及染污饱和受潮等对其击穿特性的影响。试验首次测量得到了沿绝缘表面空气间隙在不同表面状态、不同气压条件下的击穿强度。测量结果表明:绝缘表面的存在会降低空气间隙的击穿强度,且间隙越短,影响程度越大;沿绝缘表面的空气间隙击穿强度随着海拔升高而降低,但是其随海拔下降程度要小于纯空气间隙的下降程度。通过对比局部电弧弧根附近场强的测量值和绝缘表面空气间隙的击穿强度发现:弧根前端的电场强度能够达到沿绝缘表面空气的击穿强度,说明局部电弧前段发生电击穿是可能的,因此在对污闪过程进行建模分析中需要考虑弧根前端空气间隙的电击穿过程。 展开更多
关键词 沿面间隙 空气间隙 高海拔 弧根 电击穿
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轴向磁场对焊接电弧作用的数值模拟研究 被引量:4
16
作者 王城 陈塘 +2 位作者 查俊 白冰 夏维东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1649-1654,共6页
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... 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。 展开更多
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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镁合金DE-GMAW熔滴过渡受力分析 被引量:5
17
作者 彭小飞 马国红 +2 位作者 张玉刚 平奇文 叶佳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第13期173-175,共3页
通过单旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊(DE-GMAW)对AZ31B镁合金薄板进行堆焊试验,探讨旁路电流大小的改变对整个熔滴过渡机制的影响。在不同的旁路电流下,重力和等离子流拉力促进熔滴过渡,表面张力阻碍熔滴过渡;电磁力在整个熔滴过渡... 通过单旁路耦合电弧熔化极惰性气体保护焊(DE-GMAW)对AZ31B镁合金薄板进行堆焊试验,探讨旁路电流大小的改变对整个熔滴过渡机制的影响。在不同的旁路电流下,重力和等离子流拉力促进熔滴过渡,表面张力阻碍熔滴过渡;电磁力在整个熔滴过渡过程中起决定性作用,旁路电流越大,电磁力越大,电磁力的方向改变取决于电弧根部夹角θ,θ<70°电磁力阻碍熔滴过渡,θ>70°电磁力促进熔滴过渡。 展开更多
关键词 DE-GMAW 熔滴过渡 电磁力 弧根夹角
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磁分散电弧等离子体位形的阴极形状效应 被引量:3
18
作者 白冰 查俊 +3 位作者 张晓宁 陈瑭 王成 夏维东 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期301-306,共6页
采用简化阴极的一维边界层模型,将同轴磁旋转电弧等离子体发生器的阴极与弧柱耦合求解,使用FLUENT软件,数值模拟了不同锥角阴极的形状对磁分散电弧等离子体、阴极弧根和阳极弧根位形的影响。结果表明:阴极弧根具有扩散特征,其电流密度为... 采用简化阴极的一维边界层模型,将同轴磁旋转电弧等离子体发生器的阴极与弧柱耦合求解,使用FLUENT软件,数值模拟了不同锥角阴极的形状对磁分散电弧等离子体、阴极弧根和阳极弧根位形的影响。结果表明:阴极弧根具有扩散特征,其电流密度为107A.m2量级;阴极形状的改变引起阴极弧根位形和电流密度分布变化,从而影响等离子体参数分布;随着阴极锥角的增大,阴极弧根从阴极前端移动到阴极侧面,等离子体区域向下游偏移,等离子体轴向厚度减小。 展开更多
关键词 阴极形状 电弧等离子体位形 阴极弧根 磁分散电弧
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小电流下弧根运动对空气直流电弧的影响 被引量:7
19
作者 付思 陈文清 曹云东 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期224-230,共7页
阴极弧根为电子发射的主要区域,弧根的运动对空气直流电弧等离子体特性有重要意义。通过电极旋转驱动阴极弧根运动,实验观测得到电极旋转情况下空气直流电弧拉弧过程电极表面烧蚀情况、扭曲的弧柱形态,同时提取并对比了直线拉弧和旋转... 阴极弧根为电子发射的主要区域,弧根的运动对空气直流电弧等离子体特性有重要意义。通过电极旋转驱动阴极弧根运动,实验观测得到电极旋转情况下空气直流电弧拉弧过程电极表面烧蚀情况、扭曲的弧柱形态,同时提取并对比了直线拉弧和旋转拉弧的电弧电压上升曲线。参照临界电流试验条件,建立小电流下平行电极间三维电弧仿真模型,探究在小电流情况下,自由燃烧态电弧的演变过程。仿真结果表明:阴极弧根运动使得发射后极间带电粒子空间分布变化,间隙放电通道改变,电弧的最大温度值降低;当电弧放电通道不稳定时,极间电弧电压出现波动,电弧能量包络空间相对变小,间隙中高能粒子较少,有利于电弧能量的空间逸散。 展开更多
关键词 空气直流电弧 旋转运动 弧根 电弧电压 能量
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双阳极等离子喷枪电弧特性与热效率分析 被引量:6
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作者 安连彤 高阳 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期109-112,共4页
一种新型的双阳极等离子喷枪,通过改变阳极弧根的位置,可以有效地提高电弧电压和喷枪的热效率。双阳极喷枪的阳极由相互绝缘的两部分组成。距离阴极较近的阳极称为阳极I,较远的称为阳极II。阳极弧根可以在任意阳极表面形成,从而获得不... 一种新型的双阳极等离子喷枪,通过改变阳极弧根的位置,可以有效地提高电弧电压和喷枪的热效率。双阳极喷枪的阳极由相互绝缘的两部分组成。距离阴极较近的阳极称为阳极I,较远的称为阳极II。阳极弧根可以在任意阳极表面形成,从而获得不同长度,不同特性的等离子电弧。本研究比较了阳极弧根在不同的阳极表面形成的情况下,电弧的伏安特性,喷枪的内部压力,以及喷枪的热效率。结果表明,当阳极弧根在阳极I表面形成时,电弧具有下降的伏安特性,热等离子体对阳极的传热剧烈,喷枪的热效率比较低;当阳极弧根在阳极II表面形成时,电弧可以获得上升的伏安特性,喷枪的热效率也显著升高。 展开更多
关键词 等离子喷涂 双阳极 阳极弧根 热效率 伏安特性
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