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常压下直流微等离子弧输出特性模拟研究

摘要第4-5页
ABSTRACT第5-6页
1 绪论第11-22页
    1.1 研究目的及意义第11页
    1.2 等离子弧第11-13页
    1.3 等离子弧数值模拟研究现状第13-21页
        1.3.1 等离子弧模拟第13-15页
        1.3.2 焊接熔池模拟第15-17页
        1.3.3 等离子弧与熔池一体化模拟第17-21页
    1.4 本文主要内容第21-22页
2 微等离子弧数值模拟基础方程第22-27页
    2.1 流体力学与麦克斯韦方程第22-24页
        2.1.1 连续性方程第22页
        2.1.2 动量守恒方程第22-23页
        2.1.3 能量守恒方程第23页
        2.1.4 麦克斯韦方程组第23-24页
    2.2 传热学方程第24-25页
        2.2.1 热传导方程第24页
        2.2.2 热对流方程第24页
        2.2.3 热辐射方程第24-25页
    2.3 COMSOL中等离子弧模型集成第25-26页
    2.4 本章小结第26-27页
3 直流微等离子弧模拟第27-57页
    3.1 微等离子弧第27-28页
    3.2 脉冲直流微等离子弧模型第28-34页
        3.2.1 模型假设条件第28页
        3.2.2 边界条件第28-31页
        3.2.3 材料属性第31-33页
        3.2.4 网格划分与求解第33-34页
    3.3 脉冲直流微等离子弧随时间变化模拟结果第34-43页
        3.3.1 电势变化第35-36页
        3.3.2 电流密度分布第36-38页
        3.3.3 总热源分布第38-39页
        3.3.4 温度分布第39-41页
        3.3.5 速度与压力分布第41-43页
    3.4 喷嘴结构与工艺参数对微等离子弧的影响第43-53页
        3.4.1 喷嘴结构的综合作用第43-45页
        3.4.2 喷嘴孔径比第45-47页
        3.4.3 喷嘴工件距第47-49页
        3.4.4 阴极高度第49-50页
        3.4.5 电流大小第50-52页
        3.4.6 离子气流量第52-53页
    3.5 直流恒流微等离子弧的模型第53-55页
        3.5.1 放电模型第53-54页
        3.5.2 模拟结果第54-55页
    3.6 本章小结第55-57页
4 微等离子弧温度分布实验验证第57-70页
    4.1 直流恒流微等离子弧的弧柱温度测量第57-67页
        4.1.1 光谱诊断方法第57-58页
        4.1.2 光谱测量过程第58-59页
        4.1.3 电子温度计算方法第59-61页
        4.1.4 电子密度计算方法第61-62页
        4.1.5 傅里叶变换法计算Stark展宽第62-63页
        4.1.6 光谱诊断结果第63-67页
    4.2 直流恒流微等离子弧的工件表面温度测量第67-69页
        4.2.1 红外热像仪工作原理第67-68页
        4.2.2 红外热像仪测量第68页
        4.2.3 工件表面温度测量结果第68-69页
    4.3 本章小结第69-70页
5 总结与展望第70-72页
    5.1 总结第70-71页
    5.2 展望第71-72页
致谢第72-73页
参考文献第73-78页
附录 攻读硕士学位期间发表文章第78页

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