CIRCUIT ANALOG OF ELECTRON TEMPERATURE FLUCTUATIONS AS A METHOD OF NUMERICAL SIMULATION OF THE HELICAL SHAPE OF AN ELECTRIC ARC PLASMA IN AN EXTERNAL AXIAL MAGNETIC FIELD
Keywords:
DC electric arc, external axial magnetic field, helical shape of the arc columnAbstract
A description of a circuit analog of electron temperature fluctuations as a method of numerical simulation of the helical spatial shape of an electric arc in an external axial magnetic field is presented. The circuit analog of fluctuations generates randomly an asymmetry of the electron temperature distribution and, as a consequence, other characteristics of the arc plasma. The resulting asymmetry in the distribution of arc characteristics is “picked up” by an external axial magnetic field and can contribute to the formation of the helical structure of the arc column.
References
Лебедев А.Д., Урюков Б.А., Энгельшт В.С. и др. Низкотемпературная плазма. Т. 7. Сильноточный дуговой разряд в магнитном поле. –
Новосибирск: Наука, 1992. – 267 с.
Глинов А. П., Головин А. П., Шалеев К. В. Влияние внешнего магнитного поля на устойчивость протяженного дугового разряда и формирование многоканальных токовых структур // Прикладная физика. – 2018. −№ 2.– С. 21– 28.
Qiuqin, S. Parameter estimation of extended free-burning electric arc within 1 kA / Qiuqin S., Hao L., Feng W., She C., Yujia Z.// Physics of Plasmas 25, 052117 (2018);
О.Д. Размышляев, М.В. Агеева, Характеристики столба дуги при TIG-сварке с действием продольного магнитного поля // Автоматическая сварка. – 2021. – № 11. – С. 12-18.
Wang, Х. Pinching arc plasmas by high-frequency alternating longitudinal magnetic field / X. Wang, A. Harrison, Y. Chang, and J. Liu // Physics of Plasmas 29, 073506 (2022)
Леонтович М.А., Шафранов В.Д. Об устойчивости гибкого провода в продольном магнитном поле // АН СССР, ИАЭ, Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. 1958, т. 1, с. 207-213.
Меккер, Г. Причины движения и смещения дуги / Г. Меккер // ТИИЭР. – 1971. – Т. 59, № 4. С. 4-12.
Недоспасов А.В. Токово-конвективная неустойчивость газоразрядной плазмы // УФН. – 1975. −Т.16. − №4. – С.643− 661.
Ментель Ю. Магнитная неустойчивость электрической дуги. В кн. Теория электрической дуги в условиях теплообмена. – Новосибирск: Наука, 1977. – 182 с.
Новиков О.Я. Устойчивость электрической дуги. − Л.: Энергия, 1978. −160 с.
Э.И. Асиновский, А.К. Кузьмин, Е.П. Пахомов. Измерение геометрических параметров винтовой дуги // ТВТ. – 1980. – Т. 18. № 1. – С. 9-15.
Пахомов, Е.П. Пролетная модель влияния расхода газа на развитие винтовой неустойчивости дуги // ТВТ. – 1980. – Т. 18. № 2. – С. 206-207.
Xiaogang Wang, Jinyuan Liu, Ye Gong, Guobing Li and Tengcai Ma, An electrostatic magnetohydrodynamics theory for resistive-viscous helical instabilities of arc discharges, Physics of Plasmas 4, 2791 (1997)
M. Karasik and S. J. Zweben, “Experiments and modeling of an instability of an atmospheric pressure arc”, Physics of Plasmas 7, 4326 (2000);
Y. Gong, W. Lu, J. Liu, X. Wang, S. Zheng, and J. Gong, Analysis of the effect of external gas flow on helical instabilities of arc plasmas, Phys. Plasmas 8(8), 3833–3837 (2001).
I. Furno, T. P. Intrator, G. Lapenta, L. Dorf, S. Abbate and D. D. Ryutov, “Effects of boundary conditions and flow on the kink instability in a cylindrical plasma column”, Physics of Plasmas 14, 022103 (2007);
Синкевич, О. А. Неустойчивости, волны и неравновесные структуры в плотной низкотемпературной плазме // ТВТ, 51:3 (2013), 345–374.
Энгельшт В.С., Гурович В.Ц., Десятков Г.А. и др. Низкотемпературная плазма. Т. 1. Теория столба электрической дуги. – Новосибирск: Наука, 1990. – 374 с.
