Modelado numérico 2-D de la ruptura dieléctrica del gas en la lámina no-neutra contigua a la tobera de una antorcha de arco transferido

B. MANCINELLI; F. O. MINOTTI; L. PREVOSTO

Congreso; XII Reunión de fluidos y sus aplicaciones (FLUIDOS 2012); 2012

El doble arco es un fenómeno que ocurre cuando un arco transferido, fluyendo en el interior de una tobera eléctricamente aislada, se rompe en dos arcos separados: uno que conecta el cátodo y la tobera y el otro que conecta la tobera y el ánodo. La evidencia experimental sugiere que la causa del doble arco es una avalancha tipo Townsend que ocurre en la delgada lámina no neutra, que separa el plasma de la tobera metálica, debido a la gran diferencia de potencial a través de ésta. El fenómeno de ruptura dieléctrica de un gas entre electrodos metálicos ha sido extensamente estudiado; sin embargo el presente caso involucra la ruptura dieléctrica de un gas a elevada temperatura entre un electrodo (la tobera) y un plasma. En este trabajo se presenta un modelo 2-D del desarrollo de la ruptura dieléctrica del gas en la lámina no neutra contigua a la tobera de una antorcha de corte operada con oxígeno. Se analiza la dinámica de la descarga. El esquema cinético incluye procesos de ionización de las partículas pesadas por impacto electrónico, captura (attachment) y desprendimiento (detachment) de electrones y recombinación electrón-ión e ión-ión.