Технології та інжиніринг

Моделювання протікання газу через перфоровану трубку в коаксіальній розрядній системі

Мета: Визначення впливу конструктивних параметрів газорозрядної системи на основі перфорованої трубки на розподіл тиску азоту між електродами, а також моделювання фізико-топологічних характеристик цієї системи для покращення її ефективності. Методика: Моделювання газорозрядного процесу здійснено з використанням чисельних методів розрахунку тиску і швидкості газу в коаксіальній розрядній системі. Основою методики є рівняння Нав'є-Стокса для однофазного потоку азоту через перфоровану трубку, враховуючи різні режими протікання (ламінарний і турбулентний), а також варіації температури, в'язкості та густини газу. Число Рейнольдса застосовується для класифікації режимів потоку. Результати: Моделювання показало, що розподіл газу в розрядній системі залежить від параметрів трубки і розташування отворів в аноді. Газ протікає нерівномірно через отвори, що спричиняє нерівномірність горіння розряду по осі системи. Для покращення рівномірності розподілу газу рекомендується застосовувати більш складні конструкції системи. Наукова новизна: Вперше проведено моделювання газорозрядної системи з перфорованою трубкою з використанням фізико-топологічного підходу для дослідження впливу конструктивних параметрів на розподіл тиску газу, що дозволило виявити критичні аспекти, які впливають на рівномірність потоку і, відповідно, стабільність розряду. Практична значимість: Отримані результати можуть бути використані для оптимізації конструкцій газорозрядних систем у промислових і наукових установках, зокрема для забезпечення стабільності і рівномірності розряду в коаксіальних системах. Це дозволить підвищити ефективність роботи таких установок

газорозрядна система; перфорована трубка; коаксіальна система; моделювання; розподіл тиску; азот; рівняння Нав'є-Стокса