| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 微束等离子弧简介 | 第10页 |
| 1.3 等离子弧数值模拟的研究现状 | 第10-16页 |
| 1.3.1 早期电弧数值模拟研究 | 第10-11页 |
| 1.3.2 多物理场耦合的电弧数值模拟研究 | 第11-12页 |
| 1.3.3 带有约束的电弧数值模拟研究 | 第12-15页 |
| 1.3.4 微束等离子弧数值模拟研究 | 第15-16页 |
| 1.4 主要内容与创新点 | 第16-18页 |
| 1.4.1 本文主要内容 | 第16-17页 |
| 1.4.2 本文创新点 | 第17-18页 |
| 第二章 微束等离子弧数值模拟基础 | 第18-22页 |
| 2.1 微束等离子弧的控制方程 | 第18-19页 |
| 2.1.1 单相层流的控制方程 | 第18页 |
| 2.1.2 传热场的控制方程 | 第18-19页 |
| 2.1.3 电磁场的控制方程 | 第19页 |
| 2.2 多物理场耦合的控制方程 | 第19-21页 |
| 2.2.1 电磁场与传热场耦合 | 第20页 |
| 2.2.2 电磁场与流动场耦合 | 第20-21页 |
| 2.3 微束等离子弧在阴阳极边界处的控制方程 | 第21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第三章 微束等离子弧稳态过程物理场模拟 | 第22-52页 |
| 3.1 模拟软件COMSOL简介 | 第22页 |
| 3.2 微束等离子弧模型 | 第22-29页 |
| 3.2.1 微束等离子弧几何模型 | 第23-24页 |
| 3.2.2 材料属性 | 第24-25页 |
| 3.2.3 微束等离子弧边界条件 | 第25-27页 |
| 3.2.4 微束等离子弧网格划分 | 第27-28页 |
| 3.2.5 微束等离子弧模型求解过程 | 第28-29页 |
| 3.3 微束等离子弧物理特性结果与分析 | 第29-38页 |
| 3.3.1 微束等离子弧电场特性 | 第29-31页 |
| 3.3.2 微束等离子弧磁场特性 | 第31-34页 |
| 3.3.3 微束等离子弧温度场特性 | 第34-36页 |
| 3.3.4 微束等离子弧流动场特性 | 第36-38页 |
| 3.4 工艺参数及微束等离子炬结构对物理场影响因素 | 第38-47页 |
| 3.4.1 微束等离子弧电流的对物理场的影响 | 第38-41页 |
| 3.4.2 离子气和保护气流量对物理场的影响 | 第41-42页 |
| 3.4.3 微束等离子弧作用距离对物理场的影响 | 第42-44页 |
| 3.4.4 微束等离子弧喷嘴缩径对物理场的影响 | 第44-46页 |
| 3.4.5 微束等离子弧钨极形状对物理场的影响 | 第46-47页 |
| 3.5 脉冲对微束等离子弧物理场的影响 | 第47-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-52页 |
| 第四章 稳态微束等离子弧数值模拟的光谱法验证 | 第52-63页 |
| 4.1 等离子弧的光谱诊断 | 第52页 |
| 4.2 电子温度诊断方法 | 第52-54页 |
| 4.2.1 相对强度法 | 第53-54页 |
| 4.2.2 玻尔兹曼作图法 | 第54页 |
| 4.3 光谱采集实验 | 第54-56页 |
| 4.3.1 微束等离子设备 | 第54-55页 |
| 4.3.2 光谱信息采集系统 | 第55-56页 |
| 4.4 微束等离子弧的温度场验证 | 第56-59页 |
| 4.4.1 微束等离子弧光谱分布特征 | 第57-59页 |
| 4.4.2 微束等离子弧温度计算 | 第59页 |
| 4.5 电子密度诊断方法 | 第59-62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 总结与展望 | 第63-65页 |
| 5.1 总结 | 第63-64页 |
| 5.2 展望 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 附录 攻读学位期间发表论文目录 | 第70页 |