TIG電弧數值模擬

據查閱文獻,TIG電弧一般用Fluent軟件進行數值模擬。由于Fluent軟件主要做流體方面較為擅長,當涉及與磁場和電場的耦合時,即常說的MHD仿真,此時需編寫UDF引入相應的方程。其中,采用UDS引入電勢標量方程,空氣的隨溫度的物性屬性采用UDF宏進行編寫,另外采用源項UDF編寫能量項(焦耳熱等)和動量項(洛侖磁力)。

針對穩態TIG電弧也可采用Comsol進行模擬,在Comsol下面將電場、流場、傳熱、磁場這四大方程耦合起來,通過方程視圖可以看到所引用變量的方程,將這些方程總結起來和Fluent編寫的方程差不多。

采用Comsol軟件與其他論文的結果進行了對比,如下圖所示:

1. 電流參數變化對電弧溫度場和速度場的影響_成滿慶

TIG電弧數值模擬的圖1TIG電弧數值模擬的圖2


TIG電弧數值模擬的圖3

與文獻對比還是有些差距;

2. 基于Fluent模擬TIG電弧燃燒_彭小飛


TIG電弧數值模擬的圖4

TIG電弧數值模擬的圖5



3. 基于FLUENTTIG焊接電弧數值模擬_楊曉鋒

TIG電弧數值模擬的圖6


TIG電弧數值模擬的圖7

綜上,在二維軸對稱TIG電弧仿真這方面也可采用Comsol。由于Comsol收斂性較差,在電弧仿真過程中經常調節求解器或者邊界條件,以此使計算收斂。

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