شبیه سازی عددی رژیم تخلیه کروناتولیدشده توسط پیکربندی سیم-سیلندر در شرایط اتمسفریک

اختلاف ولتاژ بین دو الکترود با ضخامت های ناهمسان ، در صورتی که میدان الکتریکی در اطراف الکترود تخلیه کننده (آند) به حدی قوی باشد که باعث یونیزه شدن گازهای اطراف خود شود اما توانایی ایجاد قوس الکتریکی را نداشته باشد، موجب پدیده تخلیه کرونا می گردد. تخلیه کرونا در ابتدا به عنوان پدیده ای ناخوشایند شناخته می شد اما امروزه کاربردهای مختلفی از جمله استفاده در رانشگرها دارد. در مقاله ی حاضر مشخصات جریان ناشی از تخلیه کرونا از قبیل سرعت، تراست، دما، جریان الکتریکی، خطوط جریان و راندمان مورد مطالعه ی عددی قرار گرفته است. بدین منظور معادلات الکترواستاتیکی و معادلات نویر استوکس به صورت کوپل و با استفاده از روش المان محدود حل شده اند. اعتبارسنجی نتایج بدست آمده نشان می دهد که بیشترین مقدار خطا در اندازه ی جریان الکتریکی، نیروی پیشرانو راندمان نیروی پیشراندر مقایسه با مقادیر تجربی به ترتیب کمتر از ۱۴، ۲ و ۶ درصد می باشند. همچنین نتایج نشان می دهند که با افزایش ولتاژ اعمالی بر آند، نیروی پیشرانو جریان افزایش، و راندمان نیروی پیشرانکاهش می یابد. علاوه براین با در نظر گرفتن اثر گرمایش اهمی در معادله ی انرژی مشاهده شد که بیشینه ی دما در اطراف الکترود آند رخ می دهد.

کلیدواژه ها:

Plasma Flow ، Numerical Modeling ، Corona Discharge ، Electro-Hydro-Dynamic Flow ، جریان پلاسما ، مدلسازی عددی ، تخلیه کرونا ، جریان هیدرودینامیک الکتریکی