In-Flight Heating Process of Cerium Oxide Powders in Radio Frequency Thermal Plasma Considering Thermal Resistance Effect

对二氧化铈（CeO2）粉体的飞行加热过程进行了实验和数值模拟研究。在实验中，将CeO2粉末（平均粒径30 μm）注入射频氩等离子体中，并使用DPV-2000监测仪测量温度。此外，提出了一种结合氩气等离子体中粉末飞行加热的电磁、热流和传热模型。研究了不同粒径的CeO2粉体的熔化过程以及在热阻作用下的熔融过程。结果表明，CeO2粉末颗粒的加热过程包括3个主要阶段，其中一个阶段与一个称为Biot数的无量纲参数有关。当Biot数≥0.1时，热阻显著增大，尤其对于较大的粉体。预测的颗粒出口温度（1800~2880 K）与实验结果吻合较好。