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Étude numérique du transfert de chaleur menant à l'érosion de la cathode d'un arc électrique

Sylvain Coulombe
Jean-Luc Meunier
SC

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Sylvain Coulombe

Résumé du colloque

La durée de vie des électrodes des torches à plasma est limitée en raison de l'érosion du matériau d'électrode par le pied de l'arc électrique. Il a été démontré récemment que le taux d'érosion de la cathode peut être diminué substantiellement par addition au gaz plasmagène de certains gaz de contamination. Le gaz de contamination adsorbe sur la cathode en formant une couche dipolaire qui réduit le travail de sortie et favorise l'émission des électrons par l'effet thermo-champ. Un modèle mathématique est développé dans le but de localiser les zones probables d'adsorption et de désorption du gaz de contamination. Ce modèle considère le transfert de chaleur entre un plasma thermique d'Ar/N2 et une cathode en Cu. L'équation de la conduction thermique dans la cathode est solutionnée en régime transitoire avec propriétés thermiques variables par différences finies. Les changements de phase solide-liquide et liquide-vapeur menant à l'érosion sont traités par la fonction d'enthalpie continue.

Contexte

Section :
Génie chimique et procédés
news icon Thème du colloque :
Génie chimique et procédés
host icon Hôte : Université McGill

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Titre du colloque :

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