Численное исследование в программном пакете OPENFOAM газодинамических процессов в разрядной камере с подвижным электродом

Исследованы газодинамические процессы в рабочем объеме экспериментального стенда разрядной камеры с подвижным электродом для разработки конструкций дугогасительных систем. Для расчетов применен открытый пакет OpenFOAM с подключенной библиотекой swak4foam. Сформулирован ряд модельных допущений. Задача решалась в сплошносредном приближении. Нагнетание газа в камеру происходит за счет разности давлений при начальных сверхзвуковых скоростях потока. Подвижный контакт перемещается за счет давления подаваемого в камеру газа. Подробно описаны методы создания трехмерной геометрической модели с движущейся сеткой. Приведены временные зависимости давления, скорости, температуры в месте развития дугового разряда при различных значениях давления газа на входе в камеру, а также график изменения во времени скорости подвижного контакта вплоть до момента зажигания дуги. Расчеты показали механизм выравнивания давления в рабочем объеме и достижение необходимой скорости размыкания контактов для эффективного дугогашения в диапазоне 20–25 м/с к моменту времени 4 мс при величине давления наддува газа в пределах 2–3 МПа.