Формирование жидкометаллических струй и капель в катодном пятне вакуумной дуги
Разработана двумерная осесимметричная модель формирования и распада на капли жидкометаллических струй, образующихся при выдавливании расплава из кратера давлением плазмы катодного пятна после развития азимутальной неустойчивости жидкометаллического вала (эффект «короны»). Начальными условиями для данной модели являются диаметр струи, скорость и температура, которые рассчитываются в рамках разработанной нами ранее гидродинамической модели формирования кратера. Проведено моделирование формирования струй в различных режимах расплескивания расплава из кратера без учета их взаимодействия с плазмой катодного пятна. Показано, что в режиме «активного расплескивания» формируется струя с практически постоянными диаметром и продольной скоростью. В режиме «инерционного расплескивания», когда скорость расплава у основания струи уменьшается во времени, формируется струя с градиентом продольной скорости. Наличие такого градиента, вызывающего уменьшение диаметра струи и ее растяжение, приводит к отрыву как каплевидной головки от струи, так и всей струи от вала кратера. Затем происходит ее последующий распад на капли. Показано, что механизм развала струи на капли и отрыва струи от катода обусловлен неустойчивостью Релея - Плато.