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 НИЯУ «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник НИЯУ «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