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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2011-11-15

Journal:真空科学与技术学报

Included Journals:PKU、ISTIC、CSCD、EI、Scopus

Volume:31

Issue:6

Page Number:710-715

ISSN No.:1672-7126

Key Words:真空电弧;磁流体动力学模型;等离子体参数;数值仿真

Abstract:真空开关电弧电流过零前的电弧等离子体状态对真空开关能否顺利开断具有十分重要的影响.本文在建立小间隙真空电弧磁流体动力学(MHD)模型的基础上,采用通用计算流体力学仿真软件对电弧电流过零前0.5 ms时的电弧等离子体的特性进行数值仿真研究.计算得到了真空电弧等离子体压力、等离子体密度、离子纵向速度、阳极表面纵向电流密度和电弧电压等的空间分布.仿真结果表明:从阴极到阳极,真空电弧等离子体压力和密度逐渐增大,而等离子体速度逐渐减小；阳极表面电流密度存在较大径向梯度,最大值低于形成阳极斑点的极限收缩电流,阳极仍不活跃.仿真得到的等离子体密度分布与高速摄像机拍摄得到的CMOS图像光强基本吻合,计算得到的电弧电压与测得的电弧电压是一致的,从而验证了本模型的可行性.