气体电弧烧蚀过程仿真建模方法技术

一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，方法中，电弧烧蚀喷口空腔紧贴内壁切分出一层用于分析烧蚀形成的PTFE蒸汽与SF<subgt;6</subgt;混合流体的单元网格；引入烧蚀焓模型求解电弧烧蚀喷口内壁单位面积PTFE的烧蚀率γ<subgt;C</subgt;，计算进入气流场的仅具有垂直于喷口壁面的法向分量的烧蚀蒸汽的法向速度v<subgt;gas</subgt;，计算单位质量烧蚀蒸汽的焓h<subgt;gas</subgt;，将材料烧蚀率、烧蚀蒸汽的烧蚀蒸汽的法向速度v<subgt;gas</subgt;、所述单位质量烧蚀蒸汽的焓h<subgt;gas</subgt;加入气体电弧烧蚀过程仿真中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电弧仿真，特别涉及一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法。

技术介绍

1、在自能式断路器的设计与应用中，喷口区域的烧蚀蒸汽是影响整个设备性能的重要因素之一，尤其是在大容量短路电流的开断过程中。此时，气体电弧会经历剧烈的燃烧现象，导致灭弧室内的温度和压力显著升高。这种压力的增加不仅加剧了喷口区域的烧蚀现象，还可能对断路器的整体性能产生负面影响，因此这一过程不可忽视。

2、为了更好地理解和应对这一问题，研究超高温度下sf6气体与ptfe蒸汽混合电弧等离子体的热力学参数及其输运系数显得尤为关键。这些热力学参数包括温度、压力、密度、焓等，以及输运系数，如热导率、黏度和扩散系数等。这些参数能够帮助我们深入了解在极端条件下气体和蒸汽的行为特征。对于高电压大容量sf6断路器而言，准确掌握这些热力学特性不仅有助于优化灭弧室的结构设计，还能为复杂气流场的精确仿真提供重要依据。通过对喷口烧蚀现象的深入研究，我们能够改进断路器的性能，提高其抗短路能力，延长设备的使用寿命，并确保在高压和高容量运行条件下的安全性和可靠性。

3、高压sf6断路器利用特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，优选的，步骤1中，单元网格包括三角形网格的流体域网格和四边形网格的喷口壁面网格，喷口壁面网格尺寸与流体域网格的大小一致，判断网格的结点数量以区分喷口壁面网格和流体域网格。

3.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，用于烧蚀喷口材料的能量占总辐射能量的比例KC取0.18~0.36。

4.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，烧蚀蒸汽的摩尔质量MPTFE为0.1kg·...

【技术特征摘要】

1.一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，优选的，步骤1中，单元网格包括三角形网格的流体域网格和四边形网格的喷口壁面网格，喷口壁面网格尺寸与流体域网格的大小一致，判断网格的结点数量以区分喷口壁面网格和流体域网格。

3.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，用于烧蚀喷口材料的能量占总辐射能量的比例kc取0.18~0.36。

4.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，烧蚀蒸汽的摩尔质量mptfe为0.1kg·mol-1，sf6蒸汽的摩尔质量msf6为0.146kg·mol-1。

5.根据权利要求1所述的一种气体电弧烧蚀过程仿真建模方法，其特征在于，烧蚀蒸汽的扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，荣命哲，吴翊，罗泽远，汤凌志，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：