Argon DC taşınımsız ark plazma torçunun üç boyutlu simülasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: WALEED KHALED WALEED SUNJUQ

Danışman: ABUZER ÖZSUNAR

Özet:

Bu çalışmada taranan literatür sonucunda özgün argon DC taşınımsız plazma torcu geometrisi oluşturulmuştur. Amaca uygun plazma torçu için şekilsel olarak, basit ve parametrelerin sıkça değişimine uygun olması, analizlerde düzenli hücre yapısı kullanılabilmesi için, üretiminin kolay olması gibi etkenler göz önünde bulundurulmuştur. Torç üç boyutlu modellenmiştir. Akış türü türbülanslı ve sıkıştırılabilirdir. Zamandan bağımsız olarak çözümlemeler yapılmıştır. Daha sonra oluşturulan bu geometri içerisindeki elektromanyetik alan ve gaz akışı arasındaki etkileşimi çözebilmek için ANSYS Fluent ve MHD modülü birlikte kullanılmış, akım ve gaz hacimsel debisi değiştirilerek sonuçlar elde edilmiştir. Alınan sonuçlar literatürde daha önce yapılmış olan çalışmalarla karşılaştırması yapılmış ve uyum içinde olduğu görülmüştür. Değişen parametrelerle sıcaklık, hız, ortalama çıkış sıcaklığı, ortalama çıkış hızı ve ark oluşumu noktası, ark boyunun nasıl değiştiği üzerine çalışılmıştır. Sıcaklık, hız, ark boyu, ark kökü oluşum noktası ve ortalama sıcaklık ve hız dağılımları verilmiştir. Artan akım ve hacimsel debiyle nozul çıkışındaki sıcaklığın arttığı görülmüştür. Artan akımla ark bağlantı noktasının nozul girişine doğru kaydığı ve artan hacimsel debiyle ark bağlantısının nozul çıkışına doğru kaydığı görülmüştür.