管壁温度对大气压等离子体射流特性的影响

【作者】 宋健； 任春生；

【机构】 大连理工大学；

【摘要】 由于气体温度低以及化学活性高等特点,大气压冷等离子体射流已经逐渐成为了等离子体研究领域的一个新的热点。通过实验我们发现,即使不改变任何参数(如放电电压、气体流量等),在长时间工作后冷等离子体射流的长度和体积还是会出现一定的增加,而由放电产生的焦耳热对管壁的加热作用则很有可能是引起这一变化的主要原因。另外,在面向工程应用时,季节、天气甚至昼夜的改变都会影响周围环境的温度进而导致管壁温度的变化。因此,为澄清管壁温度与冷等离子体射流的关系,我们将通过一组实验来对比分析管壁加热前后等离子体特性的变化,并揭示其内在的作用机制。结果发现,随着壁面温度升高到468 K之后,等离子体羽流的长度和体积均出现了明显的增加,同时过渡区出现了向低流量方向以及高流量方向的拓展。结果显示:不同的影响因素导致了过渡区向两个方向的延伸。由壁面加热引起的工质气体流速的提高以及热扩散效应的增强是过渡区向低流量方向拓展的主要原因,而由壁面加热引起的气体粘度的变化则被认为是过渡区向高流量方向拓展的主导因素。更多还原