粒子を含む高温噴流の熱流動解析

含有颗粒的高温射流的热力学分析

• 批准号: 06231203
• 负责人: 神山 新一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06231203/
• 关键词: 噴流; 粒子; 数値解析; プラズマ; 電磁場; 乱流モデル; 流動特性

粒子を含むプラズマ溶射の基板に衝突する場合の熱流動特性を精度よく解析するための数理モデルを用いて、粒子径10-50μmのアルミナ、ニッケル、タングステンの粒子を含む衝突噴流について具体的な計算を行った結果、種々の形状を有する粒子の高温噴流中で溶融した状態で基板に衝突した場合の液状粒子の変形挙動が明らかにされた。さらに、プラズマ噴流への電磁場の印加の影響を明らかにするために、DCプラズマ噴流中に粒子を封入し、外部からコイルにより高周波電流を流した場合の熱流動特性の数値シミュレーションを行い、電磁場の操作により噴流の温度場制御が可能であることを明らかにした。また、高周波誘導電磁場下のプラズマ流と粒子との二相間干渉でローレンツ力、ジュール熱や温度上昇に伴う粘度増加により、粒子の相変化や分散状態も電磁場で制御できることが明らかにされた。今後の計画としては、液体金属流を取り上げ、特に非等法性を考慮した電磁場の影響を的確に表す乱流モデルの構築を目指す予定である。

使用数学模型与血浆喷涂的含有颗粒的底物进行混合时，可以准确地分析热流性能，在含有氧化铝，镍和钨的颗粒直径为10-50μm的颗粒直径上，与液态粒子的粒子构成液体的变形时，在含有氧化铝，镍和颗粒直径的颗粒直径上进行的混凝土计算进行了混凝土计算。被揭示。此外，为了澄清将电磁场应用于等离子喷射的效果，当将颗粒封闭在DC等离子喷气机中时，我们进行了数值模拟，并且高频电流从外部从外部传递到线圈中，这表明射流的温度场可以由电子电场的操作控制。还可以揭示，由于血浆流量和高频诱导的电磁场在洛伦兹力，焦耳热以及随温度升高的粘度上的增加，由于血浆流量与颗粒之间的两相干扰，可以通过电磁场控制相变和分散状态。未来的计划包括服用液态金属流和创建湍流模型，该模型尤其要考虑不平等，从而准确地表达电磁场的影响。

项目成果

西山秀哉: "プラズマ流の高機能化と磁場制御" 日本機会学会誌. 97巻,912号. 1129- (1994)

Hideya Nishiyama：“高性能等离子体流和磁场控制”日本机械工程学会杂志，第 97 卷，第 912 期，1129-（1994 年）。

S.W.Nam: "Numerical Analysis of Particle-laden Plasma Jet" Proc.3rd JSME-KSME Fluids Engng.Conf.,Sendai. 408-413 (1994)

S.W.Nam：“含颗粒等离子射流的数值分析”Proc.3rd JSME-KSME Fluids Engng.Conf.，仙台。

S.W.Nam: "On the Behavior of Injected Particles in Plasma Spraying Process" Proc.Int.ISEM Symp.,Seoul. 525-528 (1994)

S.W.Nam：“等离子喷涂过程中注射颗粒的行为”Proc.Int.ISEM Symp.，首尔。

S.Kamiyama: "Progress in Liquid Metal MHD Research" Proc.of Int.Symp.on Electromagnetic Processing of Mater.,Nagoya. 15-20 (1994)

S.Kamiyama：“液态金属 MHD 研究进展”Proc.of Int.Symp.on 电磁处理材料，名古屋。

K.Ueno: "MHD Channel Flow of Liquid Metal under a Cusp Type Magnetic Field" Proc.of Int.Symp.on Electromagnetic Processing of Mater.,Nagoya. 327-331 (1994)

K.Ueno：“尖点型磁场下液态金属的 MHD 通道流动”Proc.of Int.Symp.on 材料电磁处理，名古屋。