газа
,
взаимодействие плазмы со стенками канала и отвод теплоты в мас
-
сив холодного образца
.
Разработка модели
,
позволяющей устанавливать взаимосвязь меж
-
ду параметрами режима и результатами процесса лазерной сварки сты
-
ковых соединений и
,
соответственно
,
снижать затраты на разработку
технологического процесса
,
является целью настоящей работы
.
Постановка задачи
.
Основные предположения
.
Данная модель
построена на представлении среды парогазового канала в виде сочета
-
ния сплошной газоподобной среды и ансамбля элементарных кванто
-
ванных частиц
.
При моделировании плазменных систем объект моделирования как
статистический ансамбль частиц традиционно рассматривают в со
-
стоянии термодинамического равновесия
(
квазинейтральность
,
больц
-
мановское и максвелловское распределение частиц
,
ионизационно
-
рекомбинационное равновесие
) [17].
Однако среда парогазового кана
-
ла неоднородна в своем макрообъеме и не равновесна
.
В канале фор
-
мируются поля температур
,
давлений и других термодинамических
параметров
,
протекают интенсивные процессы обмена
.
Поэтому тер
-
модинамическое равновесие предполагается выполнимым для отдель
-
ных малых объемов среды
,
характеризуемых локальными значениями
температуры
,
давления и других термодинамических параметров
,
при
сохранении неравновесности среды в ее макрообъеме
.
Полагается
,
что
хотя размеры указанных малых частей системы намного меньше разме
-
ров самой системы
,
они содержат много частиц
,
так что не нарушается
гипотеза о сплошности среды
.
Известно
,
что необходимым условием приемлемости такого пред
-
ставления среды
,
именуемого локальным термодинамическим рав
-
новесием
,
является высокая частота столкновений
(
максвеллизация
)
частиц среды
.
Данные спектроскопических исследований плазмен
-
ной среды парогазового канала
(
плотность электронной компоненты
n
e
≈
10
16
. . .
10
17
см
−
3
)
[18]
свидетельствуют о выполнимости данного
условия на основании критерия Грима
.
Среду канала считаем сжимаемой теплопроводной средой
.
Ее тече
-
ние в канале предполагаем ламинарным
.
Частицы среды канала рассма
-
триваем как неполярные
(
постоянный магнитный момент равен нулю
).
Фотоны рассматриваем как классические точечные частицы
.
При
анализе не учитываем волновое поведение излучения
,
проявляемое
при дифракции
,
отражении и интерференции волновых пакетов фото
-
нов
.
Процессы взаимодействия частиц рассматриваем как независимые
мгновенные события
.
Полагаем
,
что заряженные частицы формируются только в резуль
-
тате протекания процессов однократной ионизации
.
Как показали
70 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
3
