利用ANSYS模擬脈沖電弧放電等離子體的研究.pdf

1、一氧化氮(NO)是血管內(nèi)皮衍生的舒張因子,因其具有選擇性松弛血管平滑肌、降低肺動(dòng)脈壓力的作用,在臨床救治急性呼吸衰竭、肺動(dòng)脈高壓等與肺相關(guān)疾病等方面逐步得到廣泛應(yīng)用。電弧放電是產(chǎn)生可吸入性NO的一種新方法。因此,研究控制電弧放電合成NO的等離子體參數(shù),對(duì)于實(shí)現(xiàn)電弧放電合成醫(yī)用可吸入性NO在臨床上的應(yīng)用具有重要意義。本論文在課題組前期研究放電條件對(duì)放電生成物NO和NO2濃度及NO2/NO比值影響方面的基礎(chǔ)上,試圖從電弧放電過(guò)程中的電流密度

2、、電勢(shì)分布和等離子體溫度場(chǎng)分布等方面,研究電弧放電等離子體參數(shù)對(duì)等離子體合成NO及其副產(chǎn)物生成的影響。為此,本文根據(jù)磁流體動(dòng)力學(xué)理論,應(yīng)用流體動(dòng)力學(xué)方程和麥克斯韋方程,建立脈沖放電等離子體制醫(yī)用一氧化氮電弧軸對(duì)稱數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)電弧進(jìn)行數(shù)值模擬,主要結(jié)論如下:
　　(1)構(gòu)建脈沖放電等離子體電弧的數(shù)學(xué)模型,模型中考慮了陰極尖端形狀對(duì)電弧的影響,并用ANSYS有限元軟件對(duì)偏微分方程進(jìn)行求解。
　　(2)用ANSY

3、S軟件處理了溫度場(chǎng)和電勢(shì)場(chǎng)的邊界條件。計(jì)算得到了等離子體電弧的溫度場(chǎng),電勢(shì)場(chǎng)和電場(chǎng)的分布情況。
　　(3)對(duì)溫度分布的模擬結(jié)果表明,當(dāng)電流增大時(shí),陽(yáng)極附近溫度增大,當(dāng)弧長(zhǎng)增加時(shí),陽(yáng)極附近溫度增大。
　　(4)對(duì)電流密度分布的模擬結(jié)果表明,當(dāng)電流增大時(shí),陽(yáng)極電流密度值增大,當(dāng)弧長(zhǎng)增大時(shí),陽(yáng)極表面電流密度值增大,陰極電流密度略有變小。
　　(5)對(duì)電勢(shì)分布的模擬結(jié)果表明,當(dāng)電流增大時(shí),電弧弧壓降增大;當(dāng)弧長(zhǎng)增大時(shí),陽(yáng)極電弧