Введение
Глава 1. Обзор основных результатов по моделированию процессов в дуговых генераторах низкотемпературной плазмы 15
Глава 2. Математические модели процессов в плазме 23
2.1. Кинетические уравнения для плазмы 23
22. Магнитогидродинамическая модель плазмы 25
2.3. Уравнения термически равновесной плазмы 30
2.4. "Двухжидкостное" описание 31
2.5. Коэффициенты переноса для плазмы 33
2.6. Расчет равновесного состава и коэффициентов переноса плазмы метана 39
2.7. Электродинамические модели 43
2.8. Модели турбулентности в плазме 44
2.9. RNG - модель 48
Выводы к главе 2 50
Глава 3. Численные алгоритмы для расчета турбулентных течений в дуговых генераторах плазмы 52
3.1. Исходные предпосылки 52
3.2. Особенности расчета течений плазмы 54
3.3. Уравнения движения для вязких течении. 56
3.4. Общий вид транспортного уравнения 57
3.5. Пространственная дискретизация по методу контрольного объема 59
3.6. Схемы повышенного порядка аппроксимации 62
3.7. Реализация численных схем для двумерного транспортного уравнения. 65
3.8. Концепция полной вариации. 66
3.9. Сравнение свойств разностных схем на примере одномерной задачи 71
3.10. Алгоритм решения уравнений в естественных переменных 75
3.10.1. Метод определения поля давления 75
3.10.2. Интерполяция Рая-Чоу 76
3.10.3. Уравнение для поправки к давлению 77
3.10.4. Алгоритм SIMPLE 79
3.10.5. Контроль сходимости 79
3.10.6. Релаксация 80
3.10.7. Граничные условия 80
3.10.8. Метод пристеночных функций. 82
3.11. Сравнение различных схем для двумерной модельной задачи. 84
Выводы к главе 3 90
Глава 4. Численное моделирование процессов в электродуговых генераторах плазмы 92
4.1. Сравнение моделей турбулентности для закрученных течений 93
4.2. Математическая модель приэлектродного слоя дуг атмосферного давления 103
4.3. Расчет прикатодного слоя для дуги атмосферного давления на графитовом катоде 110
4.4. Математические модели для прианодных процессов 114
4.5. Расчеты открытой электрической дуги в аргоне. Сравнение с экспериментом 116
4.6. Исследование плазмотронов линейной схемы в условиях термической неравновесности. 122
4.7. Самовосстановление поверхности графитового электрода 127
4.8. Пакет программ PLASMOTRON. 133 Выводы к главе 4 136
Выводы 138
Литература 139
