电熔爆技术是我国一项完全拥有自有知识产权的金属加工新工艺,其宏观表现为高能电弧的热作用,该技术在加工效率、可加工材料等方面有着突出的优点。在电熔爆加工中各加工工艺参数对电熔爆加工效果的影响较大,且电弧加工区域的温度高达上千度,这些给相关的试验增加了一定的难度,而试验的高成本、高难度在一定程度上阻碍了相关工艺参数的制定,并且阻碍了电熔爆技术研究的长足发展。本文主要对电熔爆等离子体电弧进行数值模拟。随着计算机技术和模拟仿真计算理论的不断发展,将现代计算机仿真技术引入到电熔爆技术的深入研究中,可适当降低试验研究的盲目性,为试验研究提供一定的研究基础,这将能更好地促进电熔爆技术的产业化发展。本文在对电弧基本知识、电弧形成原理、等离子体传热与流动等知识进行学习的基础上,将三大守恒定律与磁流体动力学控制方程相结合,考虑自磁力对电弧行为的影响,建立电熔爆电弧等离子体的二维数学模型。针对实际加工情况,详细给出了模型的控制方程组和边界条件的数值处理;采用自由电弧模型验证了模型和开发程序的正确性,基于用户定义的FLUENT软件二次开发技术,利用CFD软件对电熔爆技术加工过程中产生的等离子体电弧进行数值模拟,研究并分析了等离子体电弧的电磁场分布、温度场分布、速度场分布等一系列结果。进一步研究电流强度、进气速度等参数对电弧、电弧对称轴、阳极表面的速度场、压力场、电场、温度场等相关特性的影响。研究结果表明:电流强度对电弧和阳极表面各物理场的影响较大,加工电流的增加在一定程度上有利于电熔爆材料蚀除率的提高;进气速度的增大使得电弧形状出现收缩,阳极中心区域的电流密度增大,但对电弧特性影响较小。