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毛细管共面介质阻挡放电等离子体特性

高电压技术 2023年第10期49卷 4445-4457页

作者：王睿智彭邦发姜楠李杰吴彦大连理工大学电气工程学院大连116024

共面介质阻挡放电(coplanar dielectric barrier discharge,CDBD)因高压电极和接地电极掩埋在绝缘介质中而具有较长的使用寿命和广泛的应用前景。然而,传统CDBD起始电压高、制作较为复杂,这会限制其应用的进一步发展。因此提出了一种新... 详细信息

共面介质阻挡放电(coplanar dielectric barrier discharge,CDBD)因高压电极和接地电极掩埋在绝缘介质中而具有较长的使用寿命和广泛的应用前景。然而,传统CDBD起始电压高、制作较为复杂,这会限制其应用的进一步发展。因此提出了一种新型的毛细管CDBD结构,即用填充铜粉的毛细管作为高/低压电极,并利用两电极间的紧密接触缩短放电气隙以降低起始放电电压。该研究从流光发展过程、光学特性、电学特性以及活性粒子生成角度对毛细管CDBD进行了系统性的研究,并探究了脉冲电压幅值、上升时间、下降时间、峰值平顶宽度、电极直径以及介质的相对介电常数对等离子体特性的影响。结果表明,毛细管CDBD在单次脉冲作用下存在一次放电和二次放电,分别对应电流极性为正和为负的部分。在脉冲上升沿阶段,流光从相邻高/低压毛细管间的“V型”区域底部产生,然后主要沿着高压电极表面爬升并达到最高点。而在脉冲下降沿阶段,流光则主要沿着接地电极表面发展。高的脉冲电压、短的脉冲上升时间和下降时间有利于放电的增强和活性粒子的生成。同时脉冲上升时间的增加还会使得放电均匀性变差,而脉冲峰值平顶宽度的影响则较为有限。相对介电常数的增加能够增强放电强度和降低起始放电电压,而电极直径的增加虽能增加放电面积,但也会使得放电强度变差。

关键词：毛细管共面介质阻挡放电流光演化脉冲参数电极参数等离子体特性

等离子体羟基化改性纳米SiO粒子对绝缘纸绝缘特性的影响

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电工技术学报 2023年

作者：姜楠李志阳彭邦发李杰吴彦大连理工大学电气工程学院

在绝缘纸中掺杂纳米粒子通过其对载流子的限制以提高绝缘纸的绝缘特性。然而，纳米粒子的高比表面积和表面活性易形成“团聚”现象，导致纳米粒子聚集处易产生局部放电和击穿。为了研究纳米SiO2粒子表面改性方法对其分散性及对绝缘纸绝... 详细信息

在绝缘纸中掺杂纳米粒子通过其对载流子的限制以提高绝缘纸的绝缘特性。然而，纳米粒子的高比表面积和表面活性易形成“团聚”现象，导致纳米粒子聚集处易产生局部放电和击穿。为了研究纳米SiO2粒子表面改性方法对其分散性及对绝缘纸绝缘特性的影响，该文利用介质阻挡放电(DBD)等离子体对纳米SiO2粒子进行羟基化改性，使其能够接枝更多的硅烷偶联剂以改善其团聚现象，并采用原位聚合法制备了掺杂纳米SiO2粒子的纤维素绝缘纸。利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、比表面及孔隙度分析仪(BET)结合滴定法等手段表征了等离子体改性前后纳米SiO2粒子表面化学组分、微观形貌、官能团及接枝羟基数目的变化规律。并考察了等离子体处理条件及改性步骤对绝缘纸击穿场强和体积电阻率的影响。研究结果表明，纳米SiO2粒子经等离子体处理后表面氧(O)元素含量及羟基(-OH)吸收峰显著增强，且在等离子体改性时间为5 min、空气相对湿度为75%时，纳米SiO2粒子表面的羟基数量达到最高。SEM观察发现纳米SiO2粒子经过等离子体羟基化改性后在绝缘纸中的分散性明显改善。在空气相对湿度为75%、纳米SiO2粒子的质量分数为3%的改性条件下绝缘纸的直流击穿场强和体积电阻率达到最大。改性的最佳步骤为先采用等离子体改性后采用硅烷偶联剂处理纳米SiO2粒子，获得的绝缘纸绝缘性能最佳，较未掺杂纳米SiO2粒子的绝缘纸的击穿场强和体积电阻率分别提高了52.3%和106.2%。分析了掺杂等离子体羟基化改性纳米SiO2粒子对绝缘纸绝缘性能的提升机理。

关键词：等离子体羟基化纳米粒子改性分散性绝缘纸击穿场强

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悬浮导体电极电晕放电凝并亚微米颗粒物研究

高电压技术 2022年第12期48卷 5110-5119页

作者：向来彭邦发王荣刚刘政妍姜楠李杰大连理工大学电气工程学院大连116024 苏州天华超净科技股份有限公司苏州215121 大连理工大学环境学院大连116024

为提升亚微米颗粒物的凝并效果,提出在针-针高低压电极之间引入悬浮导体电极的结构,采用单极性直流高压电源供电,在悬浮导体电极两侧分别产生正、负电晕放电,实现对气体中亚微米颗粒物的荷电和凝并。研究了电极系统放电特性、颗粒物荷... 详细信息

为提升亚微米颗粒物的凝并效果,提出在针-针高低压电极之间引入悬浮导体电极的结构,采用单极性直流高压电源供电,在悬浮导体电极两侧分别产生正、负电晕放电,实现对气体中亚微米颗粒物的荷电和凝并。研究了电极系统放电特性、颗粒物荷电量和凝并效果,以及电流体动力学模拟。研究结果表明:引入悬浮导体电极后,起晕电压、火花击穿电压略有增加,且在相同供电电压下电晕电流下降;在供电电压为15 kV的条件下,采用悬浮导体电极结构使颗粒物荷电量增加了10%,0.3μm和0.5μm粒径颗粒物的凝并效率分别增加了20%和35%;悬浮导体电极板开孔时凝并效果低于无开孔的悬浮电极板凝并效果,且随着悬浮导体电极开孔率增加亚微米颗粒物凝并效果下降。仿真结果表明引入悬浮导体电极后,增强了针尖区域内的离子风,增加了单个亚微米颗粒荷元电荷数,颗粒粒径越大荷元电荷数量提升越多;对于0.3μm的颗粒物,引入悬浮导体电极后荷电数量由195e提升至243e,荷电量提升了24%。

关键词：悬浮导体电极单极性电源供电双极性电晕放电亚微米颗粒物静电凝并

三电极脉冲沿面介质阻挡放电等离子体特性及除冰研究

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中国电机工程学报 2023年第19期43卷 7737-7748页

作者：彭邦发姜楠王方圆商克峰鲁娜李杰吴彦大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

风力发电机和飞机在低温潮湿环境下运行时存在表面覆冰问题,进而影响装备的正常工作,严重时甚至危害人身财产安全。已有文献发现两电极沿面介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)在除冰方面有潜在的应用前景,但仍存... 详细信息

风力发电机和飞机在低温潮湿环境下运行时存在表面覆冰问题,进而影响装备的正常工作,严重时甚至危害人身财产安全。已有文献发现两电极沿面介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)在除冰方面有潜在的应用前景,但仍存在温升小和效率低等问题。为有效提高SDBD表面温度和除冰效率,该文将一接地电极安装在高压电极同侧,构成三电极SDBD结构,研究三电极脉冲SDBD等离子体特性及除冰过程与效果。结果表明:在相同的放电条件下,与两电极脉冲SDBD相比,三电极脉冲SDBD在放电能量、表面温度、发射光谱强度和除冰效果等方面表现出更为优异的能力。在20kV脉冲电压作用下,13mm间隙的三电极SDBD比两电极SDBD的放电能量增加了约1.95倍,最高温度提高了8℃。数值模拟结果也进一步表明:通过脉冲快速加热,三电极SDBD温升范围广和热量空间分布均匀,在除冰方面有很大的潜力。研究结果可为脉冲放电等离子体除冰及相关应用提供参考。

关键词：三电极脉冲SDBD 两电极脉冲SDBD 等离子体特性热效应除冰

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提高霍山黄芽品质的相关措施分析

中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2023年第1期 116-118页

作者：彭邦发安徽省霍山县佛子岭镇人民政府安徽六安237200

近年来,霍山黄芽从茶园发展、优良品种选择、采摘和加工技术等各方面都有了一定程度的发展,茶叶品质得到大幅提高。结合生产实际,从鲜叶质量要素、鲜叶质量指标、鲜叶采摘基本要求、鲜叶处理等方面总结了提高鲜叶质量及采摘保管规范的... 详细信息

近年来,霍山黄芽从茶园发展、优良品种选择、采摘和加工技术等各方面都有了一定程度的发展,茶叶品质得到大幅提高。结合生产实际,从鲜叶质量要素、鲜叶质量指标、鲜叶采摘基本要求、鲜叶处理等方面总结了提高鲜叶质量及采摘保管规范的相关措施;提出杀青、理条、初烘、摊凉、足烘、拣剔复火等各道工序技术要点及注意事项。

关键词：霍山黄芽鲜叶品质制茶工序

平行磁场对脉冲针–板介质阻挡放电物理化学特性的影响

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中国电机工程学报 2023年第3期43卷 1231-1240页

作者：姜楠孙赟彭邦发钱玉芬李杰商克峰鲁娜吴彦大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

为在大气压下产生高强度的介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体,该文利用永磁铁产生平行于电场方向的磁场,用于增强纳秒脉冲针–板DBD等离子体的物理化学活性,并探究不同脉冲参数下磁场对等离子体特性的影响规律和... 详细信息

为在大气压下产生高强度的介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体,该文利用永磁铁产生平行于电场方向的磁场,用于增强纳秒脉冲针–板DBD等离子体的物理化学活性,并探究不同脉冲参数下磁场对等离子体特性的影响规律和机制。考察平行磁场辅助脉冲针–板DBD等离子体的动态演化特性,并从电学、光学和臭氧生成特性等方面研究了脉冲电压幅值、上升沿时间和下降沿时间等参数对平行磁场辅助脉冲针–板DBD特性的影响规律。实验结果表明:平行磁场通过磁化电子改变DBD等离子体特性;施加平行磁场后,针–板DBD中空间流光放电及介质表面流光放电强度增强;不同脉冲放电参数下,施加平行磁场对放电强度及臭氧产量均显示出增强效果,在短脉冲上升沿时间条件下平行磁场的增强效果尤为显著。

关键词：脉冲介质阻挡放电平行磁场等离子体物理化学特性脉冲上升沿时间脉冲下降沿时间

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试论茶叶栽培田间管理技术

农村实用技术 2023年第7期 94-95页

作者：彭邦发霍山县佛子岭镇人民政府安徽霍山237200

栽培茶叶能给茶农带来一定的经济收益,带动农村经济发展。但要想确保茶业栽培能够获得高产、稳产,推动茶业种植业的持续稳步发展,还需要深入实际,进一步强化茶树栽培田间管理技术的研究。基于此,本文结合茶叶栽培实践,总结了一些茶叶栽... 详细信息

栽培茶叶能给茶农带来一定的经济收益,带动农村经济发展。但要想确保茶业栽培能够获得高产、稳产,推动茶业种植业的持续稳步发展,还需要深入实际,进一步强化茶树栽培田间管理技术的研究。基于此,本文结合茶叶栽培实践,总结了一些茶叶栽培的田间管理技术措施,以期能对推动茶叶栽培业的健康发展提供一些借鉴与参考。

关键词：茶叶栽培田间管理技术

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气液混合脉冲放电再生吸附苯酚的活性炭

化工环保 2022年第5期42卷 592-597页

作者：李娜彭邦发姜楠商莹李杰吴彦大连理工大学环境学院辽宁大连116000 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116000

采用多针-板鼓泡气液混合纳秒脉冲放电等离子体系统对吸附苯酚饱和的活性炭进行再生。考察了外加电压、初始溶液电导率、初始溶液pH以及活性炭与高压电极之间的距离对活性炭再生效果的影响,表征了放电处理后活性炭表面官能团的变化。实... 详细信息

采用多针-板鼓泡气液混合纳秒脉冲放电等离子体系统对吸附苯酚饱和的活性炭进行再生。考察了外加电压、初始溶液电导率、初始溶液pH以及活性炭与高压电极之间的距离对活性炭再生效果的影响,表征了放电处理后活性炭表面官能团的变化。实验结果表明:在高低压电极间距25 mm、初始溶液电导率5 μS/cm、初始溶液pH=6、活性炭与高压电极之间距离0 mm的条件下,活性炭再生效果最好,再生率为126%,能量效率为15.1 kg/(kW·h)。表征结果显示,再生炭表面的O—H、C=C、C=O、C—O等官能团的含量均增加。

关键词：气液混合脉冲放电等离子体苯酚活性炭再生

脉冲放电等离子体同时处理地下水中Cr(VI)和阿特拉津的研究

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环境科学学报 2022年第7期42卷 371-379页

作者：商莹姜楠孙浩洋刘政妍李娜彭邦发李杰吴彦大连理工大学环境学院大连116024 大连理工大学电气工程学院大连116024

常规地下水修复技术如物理法、化学法和生物法难以同时降解地下水中重金属-有机物复合污染.本文提出多针-板脉冲放电等离子体同时降解地下水中重金属和有机物复合污染的方法.以Cr(VI)和阿特拉津为目标污染物,研究复合污染中Cr(VI)和阿... 详细信息

常规地下水修复技术如物理法、化学法和生物法难以同时降解地下水中重金属-有机物复合污染.本文提出多针-板脉冲放电等离子体同时降解地下水中重金属和有机物复合污染的方法.以Cr(VI)和阿特拉津为目标污染物,研究复合污染中Cr(VI)和阿特拉津浓度、放电电压、溶液初始pH值和地下水中存在的主要离子对Cr(VI)和阿特拉津降解效果的影响,并探究放电过程生成的活性物质对复合污染中Cr(VI)和阿特拉津降解的作用效应.结果表明,相对单一污染物,复合污染物中Cr(VI)或阿特拉津的存在能够消耗放电过程产生的·H和·OH,阻碍其复合,Cr(VI)和阿特拉津在降解过程中产生协同效应.电压为13 kV时,单独处理10 mg∙L^(-1)的Cr(VI)和阿特拉津的降解效率分别为34.0%和51.5%,而复合污染中Cr(VI)和阿特拉津的初始浓度均为10 mg∙L^(-1)时,降解效率分别提高到45.0%和64.1%.放电电压增加,复合污染中Cr(VI)和阿特拉津的降解效率提高,但其能量效率呈下降趋势.增加溶液初始pH值,阿特拉津的降解效率减小,而Cr(VI)的降解效率呈现先减小后增加的趋势,pH为9.2时Cr(VI)和阿特拉津的降解效率最佳.地下水中存在的7种离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)-)除HCO_(3)-抑制阿特拉津降解外,其它离子对降解无明显影响.O_(3)、H_(2)O_(2)生成量测定和自由基清除实验表明,·OH和·O_(2)-对阿特拉津的氧化起关键作用,H_(2)O_(2)和·H对Cr(VI)的还原起作用.

关键词：脉冲放电等离子体地下水复合污染 Cr(VI) 阿特拉津降解效率