Research on the plasma spray process applying the finite element method / Plazminio purškimo procesų tyrimas baigtinių elementų metodu

Abstract

The article investigates the physical processes of plasma spraying. The application of the finite element method has assisted in establishing the distribution of the voltage of the plasma arc and current density in the plasma stream during numerical simulation. With reference to the results of experimental data, the real location of an anode spot of the electric arc in the plasma spray process has been evaluated. The paper has calculated the values of electromagnetic Lorentz forces and established their influence on plasma flow. With the help of the two-layer model for the semi-molten nickel particle, contact between the particle and substrate during plasma spraying has been simulated. Santrauka Straipsnyje nagrinėjami fizikiniai procesai, vykstantys plazminio purškimo metu. Taikant baigtinių elementų metodą, skaitinio modeliavimo metu buvo nustatytas plazmos lanko įtampos ir srovės tankio pasiskirstymas plazmos sraute. Panaudojant eksperimentinių rezultatų duomenis, buvo įvertinta reali elektros lanko anodo dėmės padėtis plazminio purškimo procese. Buvo apskaičiuotos elektromagnetinių Lorenco jėgų reikšmės ir nustatyta jų įtaka plazmos srautui. Taikant dvisluoksnės aplydytos nikelio dalelės modelį, buvo imituojamas dalelės kontaktas su substratu purškiant. Reikšminiai žodžiai: plazminis purškimas; fizikiniai procesai; baigtinių elementų metodas; dalelės kontaktas.

Keywords

• plasma spraying
• physical processes
• finite element method
• particle contact