Plasma-particle interaction effects in induction plasma modeling under dense loading conditions

Proulx, Pierre; Mostaghimi, J.; Boulos, Maher I.

doi:10.1016/0017-9310(85)90163-2

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“…, as described by Proulx et al (1985Proulx et al ( , 1987. The two-dimensional electromagnetic fields are solved in this region, as detailed by Mostaghimi and Boulos (1990).…”

Section: Solution Of Velocity and Temperature Fieldsmentioning

confidence: 99%

A Mathematical Model for Ultrafine Iron Powder Growth in a Thermal Plasma

Bilodeau

Proulx

1996

Aerosol Science and Technology

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ABSTRACT. A two-dimensional model is developed for the growth of ultrafine metal powders in a thermal plasma reactor. The model accounts for particle formation by nucleation, and growth by condensation and Brownian coagulation. Transport of particles occurs by convection, thermophoresis, and Brownian diffw sion. The conservation equations for the moments of the particle size distribution are solved, coupled to the equation for the conservation of metal vapor. Elliptic conservation equations result from the consideration of both axial and radial diffusion of the particles. This allows for simulations in complex, recirculating flows, which are likely to occur for numerous reactor configurations and parameters. A progressive grid refining technique is used to accelerate convergence. The model is applied to the case of a typical thermal plasma reactor for the production of ultrafine iron powders. The fields of the macroscopic properties of the aerosol population and the contribution of the different mechanisms are analyzed in various conditions, some of which involve important recirculations. The effect of operating parameters on the properties of the powder generated is studied. The results are compared for some of the conditions to those obtained numerically and experimentally by Girshick et al.

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“…, as described by Proulx et al (1985Proulx et al ( , 1987. The two-dimensional electromagnetic fields are solved in this region, as detailed by Mostaghimi and Boulos (1990).…”

Section: Solution Of Velocity and Temperature Fieldsmentioning

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A Mathematical Model for Ultrafine Iron Powder Growth in a Thermal Plasma

Bilodeau

Proulx

1996

Aerosol Science and Technology

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“…Malheureusement [194] et il n'existe pas de solution générale, même approximative à ces problèmes. En effet, la présence des particules modifie l'écoulement plasma [195], elles peuvent [103]. b) Distribution de la température des lourds.…”

Section: Les Transferts De Chaleur Et De Quantité Deunclassified

“…Cependant lors de la vaporisation des particules, la modification de la température du plasma (chauffage de la vapeur) n'est pas négligeable, comme l'ont montré récemment Proulx et al [195]. 3 [206].…”

Section: Les Transferts De Chaleur Et De Quantité Deunclassified

“…Un seul modèle ultra simplifié tente de prendre en compte les interactions entre les particules ou plus précisément de déterminer dans quelles conditions on peut les négliger, c'est celui de Mathieu [199] (1979). Enfin comme nous l'avons déjà indiqué, le modèle de Proulx et al [195] [217] a démontré que l'on pouvait utiliser Nu = 2 si l'on utilise la valeur intégrée moyenne de la conductivité thermique x entre la température de surface de la particule et la température du plasma non perturbé. Il est alors important de noter la variation brutale de x avec la température lors de la dissociation qui est due à la conductivité thermique réactionnelle qui varie brutalement à la température de dissociation TD.…”

Section: Les Transferts De Chaleur Et De Quantité Deunclassified

“…b) Quelques phénomènes à prendre en compte. -Pour la modification des propriétés de la couche lors de l'évaporation de la particule, l'hypothèse la plus simple consiste à supposer que le flux de vapeur issu de la particule se mélange au plasma qui l'entraîne modifiant ainsi les propriétés de transport et Yoshida [208] suggère de [221,222,195], où toujours pour des particules d'alumine, il a été montré [195] que la diminution du transfert de chaleur était de plus de [217].…”

Section: Les Transferts De Chaleur Et De Quantité Deunclassified

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Applications physico-chimiques des plasmas d'arc

Fauchais

1984

Rev. Phys. Appl. (Paris)

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Depuis quelques années l'intérêt industriel pour les plasmas thermiques va grandissant et le nombre d'applications développées est sans cesse croissant. Il nous a donc semblé qu'il convenait, au travers de la littérature, de faire le point de la question non seulement sur les applications développées ou potentiellement développables, mais aussi et surtout sur nos connaissances actuelles des phénomènes mis en jeu ou impliqués. C'est donc pourquoi nous nous proposons de voir successivement : — Les conditions d'équilibre des plasmas thermiques ainsi que leurs propriétés thermodynamiques et de transport. — La génération des plasmas avec les problèmes des électrodes, de la colonne de plasma et les conséquences qui en découlent pour la réalisation des générateurs à cathodes chaudes ou froides ainsi que les problèmes liés à leur utilisation (temps de séjour, homogénéité du traitement, introduction des produits à traiter, mélange) avec la réalisation de fours à plasma destinés à améliorer le temps de séjour ou les transferts thermiques. — La modélisation des plasmas avec l'écoulement réactif ou non et le mélange d'un gaz avec le plasma, les transferts de quantité de mouvement et de chaleur et les points essentiels qui se dégagent de cette modélisation. — Les applications actuelles et potentielles de ces plasmas thermiques pour le chauffage, la production de gaz réducteurs, les réactions chimiques, la fusion et la purification en plasma, la vaporisation, la métallurgie extractive, la projection

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The Second Energy Transfer Process: Plasma‐Particle Interactions

Heimann

1996

Plasma‐Spray Coating

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Plasma-particle interaction effects in induction plasma modeling under dense loading conditions

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A Mathematical Model for Ultrafine Iron Powder Growth in a Thermal Plasma

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Applications physico-chimiques des plasmas d'arc

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