利用ansys模拟脉冲电弧放电等离子体的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringNumericalAnalysisofPulsedDischargeArcPlasmaBasedonANSYSCandidate:BaoBinMajor:EnvironmentalEngineeringSupervisor:ProfessorHuHuiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P

2、.R.ChinaJune,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技

3、大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要一氧化氮(NO)是血管内皮衍生的舒张因子，因其具有选择性松弛血管平滑肌、降低肺动脉压力的作用，在临床救治急性呼吸衰竭、肺动脉高压等与肺相关疾病等方面逐步得到广泛应用。电弧放电是产生可吸入性NO的一种新方法。因此，研究控制电弧放电合成NO的等离

4、子体参数，对于实现电弧放电合成医用可吸入性NO在临床上的应用具有重要意义。本论文在课题组前期研究放电条件对放电生成物NO和NO2浓度及NO2/NO比值影响方面的基础上，试图从电弧放电过程中的电流密度、电势分布和等离子体温度场分布等方面，研究电弧放电等离子体参数对等离子体合成NO及其副产物生成的影响。为此，本文根据磁流体动力学理论，应用流体动力学方程和麦克斯韦方程，建立脉冲放电等离子体制医用一氧化氮电弧轴对称数学模型，运用ANSYS软件对电弧进行数值模拟，主要结论如下：（1）构建脉冲放电等离子体电弧的数学模型,模型中考虑了阴极

5、尖端形状对电弧的影响，并用ANSYS有限元软件对偏微分方程进行求解。（2）用ANSYS软件处理了温度场和电势场的边界条件。计算得到了等离子体电弧的温度场，电势场和电场的分布情况。（3）对温度分布的模拟结果表明，当电流增大时，阳极附近温度增大，当弧长增加时，阳极附近温度增大。（4）对电流密度分布的模拟结果表明，当电流增大时，阳极电流密度值增大，当弧长增大时，阳极表面电流密度值增大，阴极电流密度略有变小。（5）对电势分布的模拟结果表明，当电流增大时，电弧弧压降增大；当弧长增大时，阳极电弧弧压降稍有增大。关键词：一氧化氮；电弧等离

6、子体；ansys；电弧磁流体动力学I华中科技大学硕士学位论文AbstractNitricoxidewasanendothelium-derivedrelaxingfactor(EDRF)whichcanrelaxthebloodvesselselectively,reducethepressureofarteryoflung.Asanewapproachtotreatacuterespiratorydistresssyndrome(ARDS),highbloodpressure,andsomeillnessrelatedto

7、thelung.ArcdischargewasanewmethodtoproduceinhaledNO.Therefore,thestudyofcontrollingtheparametersofarcplasmawhichproducedNOwasimportantforinhaledNOappliedinmedical.Underourteamsformerworkwhichwasmostlyfocusondischargeconditions,tryingtofindouttherelationshipsbetween

8、theplasmaparametersandtheconcentrationsofNOandNO2bystudyingdistributionoftemperatureandcurrentdensityofplasma.Anaxisymmetricmathematicalmodelofar