Моделирование процессов тепло-, массо- и электропереноса в столбе и анодной области дуги с тугоплавким катодом

Abstract

На основе самосогласованной математической модели процессов тепло-, массо- и электропереноса в анодной области и столбе сварочной дуги проведен численный анализ тепловых, электромагнитных и газодинамических характеристик плазмы свободногорящей дуги в аргоне при атмосферном давлении с вольфрамовым катодом и медным водоохлаждаемым анодом. Результаты расчетов плотности тока на аноде и теплового потока в анод сопоставляются с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что учет в модели анодного падения потенциала позволяет прогнозировать с более высокой точностью характеристики теплового и электрического взаимодействия дуговой плазмы с поверхностью анода.

Numerical analysis of thermal, electromagnetic and gas-dynamic characteristics of plasma in a free-burning arc in argon at atmospheric pressure with tungsten cathode and cooper water-cooled anode was performed in the anode region and column of welding arc. Results of calculation of current density on the anode and heat flow into the anode are compared with the available experimental data. It is shown that allowing for the anode potential drop in the model provides more accurate predictions of the characteristics of heat and electric interaction of arc plasma with anode surface.