电弧加热流场测温信号干扰分析

在电弧加热器流场的试验测试中,采用热电偶对模型温度等参数进行测试时,通常会受到电弧电势的严重干扰.本文对电弧电压和噪声信号的频谱进行分析,确定了电弧电压的渡动噪声是热电偶电势信号产生干扰的主要干扰源.采用测试模型与电弧加热器喷管电气隔离并分别接地等措施,解决了信号干扰问题,这对热电偶在电弧加热类气动防热试验流场测试中的...     

基于图像序列短间隙真空开关电弧形态研究

研究短间隙真空开关电弧扩散运动特性对促进真空开关向高电压等级、大容量及智能化发展具有重要的意义。本文利用高速摄像机CMOS对真空开关电弧图像进行了采集并获得了序列电弧图像;分析了真空电弧燃烧过程扩散运动的机理及特征。综合数字图像处理技术,提出了基于二值背景差分法电弧图像燃烧扩散运动识别算法。实验结果表明:运用图像系列背景差分法可实现对真空开关电弧图像面积扩散区域进行检测,且通过计算可得到真空开关电弧在燃烧过程中不同时刻的扩散速度。     

真空自由燃烧氦电弧温度场的数值模拟研究

对蒸发冷凝法制备纳米粉体装置的加热源——真空自由燃烧氦电弧进行了研究。阐述了电弧的构造及电位分布，介绍了电弧产热的机理。在满足一定基本假设的前提下，文中给出了电弧的控制方程。运用有限元理论，构建了自由燃烧电弧的计算模型，运用ANSYS8．0对电弧的温度场进行了模拟，并应用类比法验证了本文构建的计算模型及模拟结果的正确性。     

离子沉积电弧蒸发电源装置

ＺＸＧ型离子沉积电弧蒸发电源装置，专门用于多弧离子镀膜机的电弧蒸发。本文 基于阴极放电的机理，对此装置的功率规范，电流调控特性作了具体分析与论证，并给 出了试验数据．     

AgSnO_2触头材料电弧侵蚀特征的分子动力学模拟

研究电接触材料电弧侵蚀作用过程中灭弧过程的微观机理,采用分子动力学和实验的方法对反应合成的AgSnO2电接触材料的熔池行为进行模拟。结果表明:根据起弧时的物相所构建的模型,能够准确地模拟熔池特征,熔池内部物质运动和存在状态是决定耐电弧侵蚀的关键因素。可通过增加反应合成AgSnO2电接触材料与基体浸润的氧化物组分,以及氧化物发生物态变化、化学分解过程来达到熄弧的目的。     

真空开关电弧形态几何特性量化实验研究

真空电弧在燃烧过程中的形态变化特性及其发生发展在图像上所表现出来的趋势特征对真空开关的开断能力有着重要影响,为了研究真空开关电弧形态特性,针对真空开关电弧特点和电弧特性,设计并建立了一套以可拆卸真空灭弧室的真空开关电弧实验系统.利用图像处理技术对真空间隙长度为6mm,电压60V为条件下真空开关电弧几何特性(面积、周长)进行了诊断.实验结果表明运用该技术可实现真空开关电弧在真空间隙几何特征的量化测量,可应用于真空开关电弧形态特征实时在线诊断,为真空开关电弧形态调控规律研究提供了新的技术手段.     

基于MHD的小间隙真空电弧仿真研究

真空开关电弧电流过零前的电弧等离子体状态对真空开关能否顺利开断具有十分重要的影响。本文在建立小间隙真空电弧磁流体动力学(MHD)模型的基础上,采用通用计算流体力学仿真软件对电弧电流过零前0.5 ms时的电弧等离子体的特性进行数值仿真研究。计算得到了真空电弧等离子体压力、等离子体密度、离子纵向速度、阳极表面纵向电流密度和电弧电压等的空间分布。仿真结果表明:从阴极到阳极,真空电弧等离子体压力和密度逐渐增大,而等离子体速度逐渐减小;阳极表面电流密度存在较大径向梯度,最大值低于形成阳极斑点的极限收缩电流,阳极仍不活跃。仿真得到的等离子体密度分布与高速摄像机拍摄得到的CMOS图像光强基本吻合,计算得到的电弧电压与测得的电弧电压是一致的,从而验证了本模型的可行性。     

飞机高强度钢零件超音速电弧喷涂铝基防护层工艺

采用正交试验对飞机高强度钢零件的超音速电弧喷涂铝基防护层的工艺参数进行了优化试验，根据对结合强度、孔隙率和耐腐蚀性能指标的测试，确定了相应的优化参数。当工艺参数为喷涂距离200mm、电压34V、电流160A时，铝基防护层具有良好的防护性能，为后续的工艺研究提供参考。     

秸秆压块机模块电弧喷涂耐磨性的研究

本文针对当前饲料压块机模块磨损失效问题,提出了电弧喷涂3Cr13改善模块表面性能新工艺。通过正交试验和多因素方差分析,研究了电弧电流、电弧电压、喷涂距离及空气压力对模块耐磨性的影响,优化了在饲料压块机模块上喷涂3Cr13的工艺参数:电弧电流200A,喷涂距离180mm,空气压力0.6MPa,电弧电压38V。     

用于真空电弧离子镀膜的受控电弧蒸发源

本文在研究了阴极弧斑运动规律的基础上，发展了多功能受控电弧蒸发源，它可在自由电弧状态下运行，而在２００～２５０Ａ高参数运行时，可使阴极弧斑覆盖几乎整个阴极表面且多轨迹旋转，使阴极烧蚀均匀，提高了镀膜沉积速率，薄膜质量也相应提高。研制的另一种环形阴极旋转电弧蒸发源，可基本消除液滴，使阴极利用率更高。     

真空开关电弧图像面积变化研究

真空电弧在燃烧过程中的形态变化对真空开关的开断性能有着重要的影响。为了实现对真空开关电弧形态燃烧过程的定量分析,提出了真空开关电弧图像面积概念,并对影响电弧面积变化的真空间隙、电压、磁场三因素进行了实验研究分析。结果表明:①真空间隙越大,电弧面积分布区域越广,减轻了电弧对触头表面的烧蚀;②开断容量越大,电弧的面积分布区域越大,同时对电弧表面的烧蚀越严重;③纵磁场的存在使电弧在真空间隙中分布更加均匀,有利于提高真空开关的开断能力。     

基于小波变换的故障电弧断路器设计

故障电弧是引起电气火灾的主要原因之一,故障电弧断电保护作为一项较新的电路保护技术,能较好地防止因故障电弧而引发的火灾.通过分析故障电弧特征信号,提出了一种故障电弧检测方法,设计了故障电弧断路器的硬件和软件.利用电流互感器采集电流信号,经滤波处理后送入MCU,利用Daubechies 4阶小波变换对检测到的电流信号进行处理分析,判断有无故障电弧产生并做出相应处理.经试验分析,表明该设计是有效的,该故障电弧断路器同时具有漏电保护功能,具有识别率高、误动作率低等特点,可最大限度地保护供电系统、用电设备和人员的安全.     

水或液氮中电弧放电制备炭纳米材料

利用特制的电弧放电装置，研究了水或液氮中碳电弧放电形成炭纳米材料的机理。借助高分辨率透射电子显微镜对电弧放电生成的产物进行了观察和分析。结果表明：在水或液氮中碳电弧放电可以生成多壁碳纳米管和碳纳米洋葱结构，液氮中碳电弧放电可以生成单壁碳纳米角，水中钴催化碳电弧放电可以生成碳包裹的纳米钴颗粒。横向低频交变磁场会影响碳纳米材料的形核过程，并且可以推测磁场交变的频率5Hz与纳米管、纳米洋葱等结构的生长周期存在某种拟合。根据实验现象，提出了一种解释液体中碳电弧放电过程纳米材料生成的理论模型。     

真空电弧放电稳定性

本文研究了真空阴极电弧放电过程中阴极电弧源工作稳定及其影响因素,研究了真空电弧斑的产生及运动规律。     

两种70kg级实芯焊丝的电弧物理特征分析

采用汉诺威焊接质量分析仪与焊接过程高速摄影,测试分析了在混合气体保护焊条件下,进口与国产两种70 kg级实芯焊丝的电弧物理特性,发现两种实芯焊丝均以短路过渡为主,并从熔滴行为特征、电弧电压和焊接电流波形、短路时间等方面分析了两者之间焊接工艺性的差异。针对两种焊丝所表现出的电弧物理特性及熔滴过渡形态的差异,采用PHI 595SAM扫描俄歇微探针对两种焊丝表面进行成分分析。     

电弧超声对改善电弧喷涂雾化效果的研究

把电弧超声方法引入到喷涂领域，对电弧喷涂的热源施加高频调制之后，喷涂电弧可以激发出超声波。超声波的空化效应、机械效应和热效应加强了喷涂材料的雾化效果。从能量的角度研究了电弧超声的应用使喷涂粒子的粒度变小，飞行速度加快，制备出的涂层强度提高，孔隙率降低的机理。它是改善电弧喷涂层质量的一种新的方法。     

电弧喷涂工艺参数对Zn-Al伪合金制模涂层性能的影响

为了提高电弧喷涂模具的复制精度和使用寿命,研究了喷涂工艺参数变化对电弧喷涂制模中Zn-Al伪合金金属壳的硬度和致密性的影响.试验采用Zn丝作阴极,Al丝作阳极进行电弧喷涂.在固定喷枪移动速度和喷涂角度为90°的条件下,分析得出,送丝速度和喷涂距离对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较小,而电弧电压和压缩空气压力对伪合金涂层硬度、孔隙率影响较大,并通过正交分析法得出了电弧喷涂制备Zn-Al伪合金涂层的最佳工艺参数:电弧电压30 V,送丝速度5m/min,喷涂距离200mm,压缩空气压力0.5 MPa.最后分析了不同工艺参数下涂层的金相组织.     

阳极真空电弧镀膜方法及其应用

介绍了阳极真空电弧镀膜方法的镀膜装置、工作原理及电弧等离子体微观过程。就其应用前景进行了展望。     

等离子喷枪内电弧动力学与等离子体特性的三维数值模拟

基于局域热力学平衡假设,建立三维非稳态等离子电弧的湍流模型,应用计算流体力学软件ANSYS CFX模拟了氩/氢等离子喷枪内阳极弧根的再附着过程、电弧与气流的相互作用以及等离子体温度和速度分布。结果表明,在冷气流推动下,阳极弧根向喷嘴下游移动,电弧被拉长,弧电压升高,电场强度增大。当电弧向下游移动到电场强度足够大时,电弧击穿并形成新的弧根。喷枪内电弧波动导致喷枪出口等离子体最大温度和最大速度发生波动,滞后时间为10μs。喷枪内的流动与传热具有明显的三维特征,与温度分布相比,速度分布的三维特征更明显且更向中心处集中。     

高频脉冲微束等离子电弧温度场的测试及分析

本文首次采用单波长激光干涉技术，对恒定直流和高频脉冲电流微束等离子电弧温度场进行了测试，并做了分析比较。以电弧温度分布为基础分析了高频脉冲电流微束等离子电弧收缩、稳定的原因。