Publication: Численное моделирование газовой динамики в горелке спектрометра с индуктивно-связанной плазмой
Дата
2026
Авторы
Мельников, А. С.
Бабина, С. В.
Гильмутдинов, А. Х.
Journal Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
В работе представлена трехмерная численная модель газовой динамики в горелке индуктивно-связанной плазмы для спектральных исследований с использованием методов вычислительной гидродинамики в ANSYS Fluent. Нестационарные и турбулентные эффекты учитываются благодаря использованию гибридного подхода модели DES, а также полиэдрической сетки, оптимизированной по параметру y+. Исследована структура газовых потоков при различных режимах подачи аргона в горелке. Использование трехмерной модели двухфазного течения позволило учесть пространственную асимметрию вихревых структур и вращательный характер подачи газа. Результаты моделирования показали, что тангенциальная подача защитного и плазмообразующего газов приводит к дестабилизации центральной струи транспортного газа и формированию вихревых зон, что согласуется с экспериментальными данными теневой визуализации. Модель демонстрирует точность в предсказании характерных эффектов газовой динамики и может быть использована в качестве основы для дальнейшего моделирования индуктивно-связанной плазмы с учетом электромагнетизма, а также для оптимизации режимов работы и конструкции горелки.
Описание
Ключевые слова
Горелка Фассела , Оптическая эмиссионная спектрометрия , Индуктивно-связанная плазма , Турбулентные течения , Газовая динамика , Численное моделирование
Цитирование
Мельников А.С., Бабина С.В., Гильмутдинов А.Х. Численное моделирование газовой динамики в горелке спектрометра с индуктивно-связанной плазмой. Вестник НИЯУ МИФИ. 2026;15(1):3-12. https://doi.org/10.26583/vestnik.2026.1.1. EDN: DVAOLG