Arc dynamics of a pulsed DC nitrogen rotating gliding arc discharge
Arc dynamics of a pulsed DC nitrogen rotating gliding arc discharge
复制标题
脉冲直流氮气旋转滑动电弧放电的电弧动力学
DOI：
10.1088/1361-6463/aaa9eb
复制
发表时间：
2018-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xin Tu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fengsen Zhu;Hao Zhang;Xiaodong Li;Angjian Wu;Jianhua Yan;Mingjiang Ni;Xin Tu
在这项研究中，发展了一种新型的脉冲直流旋转滑动弧(RGA)等离子体反应器，它是由外加磁场和切向气流共同驱动的。采用数值模拟和实验相结合的方法，研究了旋转滑动圆弧的动态特性。模拟结果表明，引弧后，RGA反应器底部可产生高度湍动的涡流，加速电弧旋转，而气体速度沿RGA反应器轴向的大小明显下降。当气体流量为10 L min−1时，计算得到的电弧旋转频率(14.4 Hz)与实验结果(18.5 Hz)非常接近。在有外磁体存在的情况下，电弧旋转频率是不使用磁体时的5倍左右，这表明外加磁场对反应器上部区域的电弧旋转的维持起主导作用。此外，当磁体反向放置在反应堆外形成反向外磁场时，在临界气体流量16 L min−1的情况下，可以将电弧稳定在外电极内壁的固定位置。
In this study, a novel pulsed direct current (DC) rotating gliding arc (RGA) plasma reactor co-driven by an external magnetic field and a tangential gas flow has been developed. The dynamic characteristics of the rotating gliding arc have been investigated by means of numerical simulation and experiment. The simulation results show that a highly turbulent vortex flow can be generated at the bottom of the RGA reactor to accelerate the arc rotation after arc ignition, whereas the magnitude of gas velocity declined significantly along the axial direction of the RGA reactor. The calculated arc rotation frequency (14.4 Hz) is reasonably close to the experimental result (18.5 Hz) at a gas flow rate of 10 l min−1. In the presence of an external magnet, the arc rotation frequency is around five times higher than that of the RGA reactor without using a magnet, which suggests that the external magnetic field plays a dominant role in the maintenance of the arc rotation in the upper zone of the RGA reactor. In addition, when the magnet is placed outside the reactor reversely to form a reverse external magnetic field, the arc can be stabilized at a fixed position in the inner wall of the outer electrode at a critical gas flow rate of 16 l min−1.
登录
查看更多内容
影响因子：
15.1
作者：
Weizong Wang;D. Mei;X. Tu;A. Bogaerts
通讯作者：
Weizong Wang;D. Mei;X. Tu;A. Bogaerts
影响因子：
4.4
作者：
Wenting Sun;M. Uddi;S. Won;T. Ombrello;C. Carter;Y. Ju
通讯作者：
Wenting Sun;M. Uddi;S. Won;T. Ombrello;C. Carter;Y. Ju
影响因子：
1.9
作者：
A. Fridman;A. Gutsol;S. Gangoli;Y. Ju;T. Ombrello
通讯作者：
A. Fridman;A. Gutsol;S. Gangoli;Y. Ju;T. Ombrello
影响因子：
3.8
作者：
G. Trenchev;S. Kolev;A. Bogaerts
通讯作者：
G. Trenchev;S. Kolev;A. Bogaerts
DOI：
10.1088/0022-3727/33/19/311
发表时间：
2000-10
期刊：
Journal of Physics D
影响因子：
--
作者：
S. Pellerin;F. Richard;J. Chapelle;J. Cormier;K. Musioł
通讯作者：
S. Pellerin;F. Richard;J. Chapelle;J. Cormier;K. Musioł