Plasmadiagnostik und -modellierung am MSG-Lichtbogen

MSG 电弧的等离子体诊断和建模

• 批准号: 88757704
• 负责人: Dr. Dirk Uhrlandt
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Elektrische Energietechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/88757704?language=en
• 关键词: Plasmadiagnostik; und; modellierung; am; MSG

Im Vorhaben ist die Analyse des Metall-Schutzgasschweißprozesses (MSG-Prozess) mit impulsförmiger Ansteuerung, schmelzenden Stahldrahtelektroden und dem Schutzgas Argon geplant. Ziel ist es, die plasmaphysikalischen Eigenschaften des Bogenplasmas in ihrer räumlichen Verteilung (radial und axial) und zeitlichen Dynamik zu ermitteln. Der Vergleich mit zugeordneten Magnetohydrodynamischen (MHD) Simulationen innerhalb des Clusters bietet hier einzigartige Möglichkeiten der Validierung. Der MSG-Prozess wird in einer experimentellen Anordnung nachgebildet und mit spektroskopischen Methoden untersucht. Als eine besondere Herausforderung wird die Temperaturbestimmung aus hochaufgelösten Aufnahmen von Linienprofilen gesehen, welche bisher nur bei Bogenplasmen weitaus geringerer Dynamik angewendet wurde. Entsprechend der Metallverdampfung von Fe-Elektroden mit Zumischungen von Mn und Si sind Diagnostiklinien geeigneter Intensität und optischer Tiefe sowie geringer Überlappung zu finden. Die Temperaturbestimmung wird durch Berechnungen von Zusammensetzungen, thermodynamischen und Transportgrößen, Strahlungstransport und Energiebilanzen ergänzt. Die Anpassung simulierter Linienprofile an die hochaufgelösten Messungen wird Informationen bzgl. Elektronen- und Gastemperatur, Elektronendichte und Linienverbreiterung liefern. Es werden wesentliche Rückschlüsse auf das Zeitverhalten und die räumliche Verteilung der Metallverdampfung, Strahlungsemission und des Strompfades sowie auf Abweichungen vom Lokalen Thermodynamischen Gleichgewicht (LTG) einschließlich ihrer Einflussfaktoren in der Prozessführung erwartet. Zusammensetzungen, thermodynamische und Transportdaten und Koeffizienten der Strahlungs-Nettoemission werden den MHD-Simulationen zur Verfügung gestellt. Zusätzlich ist auf Basis exakter Rechnungen eine Verbesserung der Strahlungstransportmodelle für die MHD-Simulation vorgesehen.

Im Vorhaben ist die Analysis des Metall-Schutzgasschweißprozesses（MSG-Prozess）mit implantable förmiger Ansteuerung，schmelzenden Stahldrahtelektroden und dem Schutzgas Argon geplant. Ziel is es，die plasmaphysikalischen Eigenschaften des Bogenplasmas in ihrer räumlichen Verteilung（radial und axial）und zeitlichen Dynamik zu ermitteln.这一研究采用磁流体动力学（MHD）模拟方法对两个具有磁致伸缩特性的团簇进行了验证。味精的生产过程将在一个实验中进行，并采用特殊的方法。一个基本的假设是，从线性分布中获得的温度估计值，只有在Bogenplasmen中才能得到动态变化。采用Mn和Si的混合物对铁电极进行金属阻尼的研究是一种诊断性的高强度和光学的方法，因此可以找到更好的结果。温度测量是通过对Zusammensetzungen、Heischen und Transportgrößen、Strahlungstransport和Energiebilanzen ergänzt的测量进行的。模拟线路剖面和高精度测量将提供信息。电子和气体温度，电子温度和线性关系。这韦韦尔登wesentliche Rückschlüsse auf das Zeitverhalten und die räumliche Verteilung der Metallverdampfung，Strahlungsemission and des Strompfades sowie auf Abweichungen vom Lokalen Thermodynaminischen Gleichgewicht（LTG）einschließlich ihrer Einflussfaktoren in der Prozessführung erwartet.在磁流体动力学模拟中，可以获得辐射韦尔登的能量、传输数据和效率。Zusätzlich is auf Basis exakter Rechnungen eine Verbesserung der Strahlungstransportmodelle für die MHD-Simulation vorgesehen.