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本文以文獻結果為基準，采用comsol多物理場模塊，對TIG焊接電弧進行數值模擬。其中引用的方程有電流、磁場、固體和流體傳熱、層流，通過多物理場接口將各個方程聯系起來，構成電弧仿真的基本數學模型。文獻[1]的幾何模型如下所示，其中HI為鎢陽極，DG為陰極，AHIB為陰極，GFED為陽極，HGDCBI為流體域，具體幾何尺寸可參考論文。

comsol電弧MHD模型，包括電磁場、傳熱場和流體場四個物理場之間的多物理場耦合。

.rar</a></p><p><br></p><p>使用comsol的流固耦合模塊，建立一個鈑金外殼和內部空氣區域，之后將空氣壓力逐漸降低。

電磁場方程：電流連續方程：歐姆定律：安培環流定律：式中：σ為電導率；φ為電勢；B為磁場強度；μ0為真空磁導率。熱源模型：選用高斯分布熱源模型：式中：qa為距電弧加熱光斑中心r處的熱源密度；qm為最大熱流值；r為距離電弧斑點中心距離；R為電弧加熱半徑。

基于 FLUENT 的 TIG 焊接電弧數值模擬 _ 楊曉鋒 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。

基于Fluent模擬TIG電弧燃燒_彭小飛 3. 基于FLUENT的TIG焊接電弧數值模擬_楊曉鋒 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。

spm_id_from=333.999.0.0</a>&nbsp;），介紹了使用背景場仿真線偏振，圓偏振，橢圓偏振在真空中的傳播。

本案例基于COMSOL軟件多個物理場模擬了電弧放電的過程，模擬結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎交流合作！

查閱一些文獻（這里就不列舉出來了），斷路器電弧的研究還是以二維物理模型為出發點，一是三維對于Comsol而言計算量很大，帶不動，而采用Fluent計算三維斷路器電弧，其耦合方程受限，沒較高編程能力很難做出來。因此，作為一般軟件使用者，大部分采用Comsol軟件進行二維電弧仿真，其實現在有人用STARCCM去研究三維斷路器電弧，官方宣傳片也播了出來。

對于斷路器電弧的研究，主要包括開關分斷過程中起弧過程、弧根移動與躍遷及金屬柵片切割電弧這三個過程。采用comsol軟件，對簡單二維電弧的上述三個過程進行數值模擬，結合仿真結果，分析電弧的運動特性，指導后續的產品改進。 本次模擬對象的幾何模型如下圖所示。圖1和圖2差別在于，圖1動觸頭向下分斷，而圖2動觸頭向上分斷。

斷路器電弧運動仿真Comsol6.1版本出來了，原本認為最新版本在斷路器電弧收斂性方面會有很大的改善，然而導入之前已做好的6.0版本文件發現，在多物理場模塊下，之前需要的方程模塊選項沒了，多出來磁流體模塊。研究了一個下午，起弧是能模擬出來，而電弧似乎一直在觸點附近，并沒受到洛侖磁力的作用，也找不出原因。最后，還是研究以前的案例。

（1）根本解決切換過程電弧使絕緣油劣化的問題油中熄弧式OLTC雖然結構相對簡單，通態損耗低，但其在切換過程中產生電弧，導致機械觸頭燒損和絕緣油污染。真空熄弧式OLTC較好的改善了絕緣油污染問題，很大程度上提高了OLTC機械壽命和觸頭電氣壽命，減少了維護量。但其切換過程中仍然會有電弧產生，熄弧時的截流還會造成電壓過沖，而且其真空滅弧室對工藝控制的要求極高。

在這種情況下，位移場用外加電場的函數表示，如下所示: 其中，E 是施加的電場矢量，P 是極化矢量， 是真空介電常數， 是各向同性磁化率。

小型斷路器由于結構緊湊，無外界橫向磁場施加，其通常采用氣吹法滅弧，即在動靜觸頭間放置產氣材料，借助產氣材料受熱分解產生的氣體，推動電弧進入滅弧室滅弧。考慮電弧的復雜性，對滅弧柵片進行了簡化，采用Comsol對比研究電弧進入不同形式的滅弧柵片熄弧過程。

離心泵在許多行業和應用領域中都很常見，例如真空吸塵器和水泵、污水泵和氣體泵。離心泵的基本運行過程三個階段： 流體進入泵殼，并穿過葉輪葉片 流體穿過葉輪進入擴壓器，與此同時速度和壓力不斷增大 擴壓器減慢了流體流動速度，但壓力持續增加典型的離心泵。圖片由 Bernard S. Janse 提供。

設置臨界電流為598 A，n 值為 30，頻率為 50 Hz，真空磁導率為1． 256 6 × 10 － 6，空 氣 電 阻 率 為 1 Ω · m。

（4）自產所斷路器：利用固定介質受電弧作用分解成氣體進行吹弧使電弧熄滅。電壓低斷流小。適用于農業用電子統。 （5）磁吹斷路器：利用磁場將電弧吹入滅弧柵中。 34、電力變壓器 變壓器是一種變換電壓（電流）的電氣設備。它不能變換功率。

深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與工業軟件開發的高科技企業，是ANSYS、MSC、COMSOL、Qt、國產CAD、國產尺寸鏈公差等工業軟件的戰略合作伙伴，擁有十多項行業領先的自主工業軟件著作權。

在 COMSOL 中壓電材料的默認極化方向是延Z軸極化，密度設置為7500 kg/m3。