Кинематика, динамика и баланс энергии электрической дуги в поперечном магнитном поле

Рассмотрена эволюция контрагированного электрического разряда (электрической дуги) в воздухе в присутствии поперечного магнитного поля. Анализ проводится на базе численного решения системы уравнений Навье-Стокса, уравнений химической термодинамики воздуха и закона Ома в предположении локального термодинамического равновесия. Используется комбинированный «Эйлеров-Лагранжев» подход, при котором процесс в целом описывается в стандартном постановке в лабораторной системе отсчёта, а для анализа кинематических характеристик используются подвижные сетки, связанные со средой. Для обсуждения представлены траектории наиболее характерных элементов среды как из внутренних областей канала дуги, так и внешней области. Обсуждается деформация лагранжевой сетки, перемещение зоны сильного взаимодействия («горячей точки») в массовых и пространственных системах отсчета. Динамические характеристики описывается в терминах интегральных и осреднённых параметров. В качестве количественной оценки влияния взаимодействия канала дуги с внешним магнитным полем предлагается использовать отношения кинетической энергии внешней по отношению к каналу дуги области. На основе проведенного анализа может быть сконструирована модель движения токового канала в поперечном магнитном поле в терминах инерционных характеристик дуги, присоединенной массы среды и интегральной пондеромоторной силы.

Возврат к списку