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不同电源激励Ar同轴介质阻挡放电特性对比

高电压技术 2020年第12期46卷 4355-4364页

作者：杨勇梅丹华段戈辉王森于鹏方志南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816 南京工业大学环境学院南京211816

大气压Ar同轴介质阻挡放电(Ar DBD)在能源化工领域有着广泛的应用,为进一步指导实际应用中DBD反应器结构优化和反应性能提升,通过电气特性、发光特性和温度特性等分析手段,系统研究了激励电源类型对ArDBD放电特性的影响,分析和比较了高... 详细信息

大气压Ar同轴介质阻挡放电(Ar DBD)在能源化工领域有着广泛的应用,为进一步指导实际应用中DBD反应器结构优化和反应性能提升,通过电气特性、发光特性和温度特性等分析手段,系统研究了激励电源类型对ArDBD放电特性的影响,分析和比较了高频交流、微秒脉冲和纳秒脉冲激励ArDBD的放电均匀性、放电过程产生活性粒子的种类和浓度、放电功率和能量利用率以及反应器温度和热损率。研究结果表明,在相同的激励频率下,和高频交流与微秒脉冲电源相比,纳秒脉冲电源激励Ar DBD的放电均匀性最好,放电产生的活性粒子浓度最大,反应器稳定运行时温度最低,能量利用率最高,热损率最低。在3种电源输入电压为12 kV、频率为4 kHz的条件下,纳秒脉冲电源激励的Ar DBD反应器外壁面温度和内电极温度分别为109.9℃和227.9℃,而高频交流电源激励的Ar DBD对应的温度分别为169.0℃和564.4℃,这种高温条件将增加能量损失,降低能量利用率。在相同的激励条件下,纳秒脉冲Ar DBD的能量利用率为61.4%,显著高于微秒脉冲的40.2%和高频交流的24.1%。该研究从能量高效利用的角度为进一步促进Ar DBD在能源化工领域应用提供了有益参考。

关键词：同轴介质阻挡放电氩气放电高频交流微秒脉冲纳秒脉冲放电特性能量利用率

电极曲率对同轴介质阻挡放电非线性行为的影响

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河北大学学报（自然科学版） 2021年第3期41卷 258-264页

作者：周志向郭雪刘富成王晓菲河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

采用一维自洽的等离子体流体模型数值研究了大气压同轴介质阻挡放电中电极曲率对放电非线性行为的影响.研究表明,在不同的电极曲率下放电可以呈现不同的非线性现象.传统的单倍周期放电只能在一定曲率范围内保持稳定,反之则经历倍周期分... 详细信息

采用一维自洽的等离子体流体模型数值研究了大气压同轴介质阻挡放电中电极曲率对放电非线性行为的影响.研究表明,在不同的电极曲率下放电可以呈现不同的非线性现象.传统的单倍周期放电只能在一定曲率范围内保持稳定,反之则经历倍周期分岔过程而转变为双倍周期放电,且转变时间与系统偏离分岔点的距离成反比.前次放电产生的空间电荷的记忆效应是造成该转变的主要原因.持续增大电极半径,放电首先经历一系列倍周期分岔进入混沌态,然后突变为对称性反向的单倍周期放电模式.

关键词：同轴介质阻挡放电非线性行为辉光放电电极曲率

大气压Ar/NH_3同轴介质阻挡放电发射光谱诊断（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第3期35卷 765-771页

作者：李艳琴部德才底兰波张秀玲刘志升李学慧大连大学物理科学与技术学院辽宁大连116622 大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024

采用光谱在线技术(OES)检测了大气压Ar/NH_3 DBD等离子体中的主要粒子为NH,N,N^+,N_2,Ar,H_α,OH。NH是NH_3分解的产物,激发态Ar~*和NH_3分子的潘宁碰撞生成激发态中性粒子NH(c^1Ⅱ)和NH(A^3Ⅱ)。674.5 nm处N原子谱线表明等离子体中产生... 详细信息

采用光谱在线技术(OES)检测了大气压Ar/NH_3 DBD等离子体中的主要粒子为NH,N,N^+,N_2,Ar,H_α,OH。NH是NH_3分解的产物,激发态Ar~*和NH_3分子的潘宁碰撞生成激发态中性粒子NH(c^1Ⅱ)和NH(A^3Ⅱ)。674.5 nm处N原子谱线表明等离子体中产生了N活性原子,为大气压Ar/NH_3同轴介质阻挡放电等离子体合成ε-Fe_3N磁性颗粒提供了可能。研究了各主要粒子谱线强度随NH_3流量和外加电压峰峰值的变化规律,研究结果表明:NH_3流量相同时,随外加电压峰峰值升高,各粒子谱线强度均逐渐增强;外加电压峰峰值相同时,各谱线强度随NH_3流量增加先增强后减弱。外加电压峰峰值相同时,随NH_3流量增加,N活性原子谱线强度先增强后减弱,NH_3流量为20 mL·min^(-1)时,N活性原子谱线强度最强。NH_3流量相同时,随外加电压峰峰值升高,N活性原子谱线强度逐渐减小,主要是由于大气压Ar/NH_3DBD放电模式由多脉冲大气压辉光放电转变为丝状放电造成。多脉冲大气压辉光放电的微放电通道之间相互重叠,各个微放电之间相互影响,导致随外加电压峰峰值升高各谱线强度的增加速率较快。当外加电压峰峰值从4 600 V升高到6 400 V时,大气压Ar/NH_3 DBD的放电模式由单脉冲APGD转变为二脉冲APGD,属于均匀大气压介质阻挡放电,随外加电压峰峰值升高谱线强度的增加速率较快,利于合成e-Fe_3N磁性颗粒。

关键词：同轴介质阻挡放电发射光谱 Ar/NH3 等离子体

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大气压空气中同轴介质阻挡放电微放电特性

高电压技术 2006年第10期32卷 65-68页

作者：邵建设严萍袁伟群中国科学院电工研究所

为了更好的利用和研究介质阻挡放电技术,探讨了研究较少的同轴介质阻挡等离子体反应器的放电特性。因该类反应器2个介质阻挡层结构不一致,导致微放电行为在高频高压电源的正弦波电压的正、负半周内特点不同。研究从其放电的等效电路模型... 详细信息

为了更好的利用和研究介质阻挡放电技术,探讨了研究较少的同轴介质阻挡等离子体反应器的放电特性。因该类反应器2个介质阻挡层结构不一致,导致微放电行为在高频高压电源的正弦波电压的正、负半周内特点不同。研究从其放电的等效电路模型,流注放电击穿机理,以及在大气压空气中的放电实验等方面进行。结果表明,大气压下放电间隙8mm反应器时,放电电流波形在外加电源电压的正负半周期内不对称;分别呈现出明显的“似辉光放电”和“丝状放电”特点,单个微放电电流脉冲宽度约50ns,与外加电源电压极性和频率无关。

关键词：同轴介质阻挡放电高频正弦波电压大气压下空气微放电似辉光放电丝状放电

不同电源激励下同轴双介质阻挡反应器等效电容及放电特性

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不同电源激励下同轴双介质阻挡反应器等效电容及放电特性

第十八届全国等离子体科学技术会议

作者：苗传润刘峰王乾方志南京工业大学电气工程与控制科学学院

同轴介质阻挡放电装置可在大气压下有效产生大面积低温等离子体,已在废气处理、化工催化等领域得到了广泛应用。由于不同反应器结构及外加电源对放电特性有很大影响[1],本文通过纳秒脉冲、微秒脉冲和高频交流电源激励放电,采用电压-电... 详细信息

同轴介质阻挡放电装置可在大气压下有效产生大面积低温等离子体,已在废气处理、化工催化等领域得到了广泛应用。由于不同反应器结构及外加电源对放电特性有很大影响[1],本文通过纳秒脉冲、微秒脉冲和高频交流电源激励放电,采用电压-电流波形测量、红外温度测温等方法研究不同电源激励下不同放电气隙同轴双介质阻挡反应器等效电容,能量利用效率及反应器温度的变化规律。结果表明当放电气隙为2.5mm时,本实验装置在纳秒脉冲、微秒脉冲和高频交流电源激励放电下的等效电容分别为50pF、39pF和37pF,并随着放电气隙增大而减小,纳秒脉冲放电最均匀,微秒其次,而高频交流放电为明显的丝状放电。实验装置运行15分钟后,纳秒脉冲、微秒脉冲和高频交流源激励放电下反应器温度分布为64.3°C、137°C和158°C。在相同电压下,纳秒脉冲电源激励下放电最均匀并具有最高的瞬时功率及能量利用效率。本研究可为优化同轴介质阻挡放电反应器设计及激励源选用提供重要的实验参考依据。

关键词：同轴介质阻挡放电等效电容纳秒脉冲放电反应器结构

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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同轴水电极介质阻挡放电等离子体参数研究

同轴水电极介质阻挡放电等离子体参数研究

作者：赵增超河北大学

学位级别：硕士

本工作利用同轴电极介质阻挡放电装置,采用发射光谱以及电学方法对氩气、氩气/水蒸汽放电系统中等离子体参数进行了诊断。测量了放电时刻的电子温度、电子密度、气隙电压、放电功率等参量。在氩气/水蒸汽放电系统中,利用H。(656.27nm)... 详细信息

本工作利用同轴电极介质阻挡放电装置,采用发射光谱以及电学方法对氩气、氩气/水蒸汽放电系统中等离子体参数进行了诊断。测量了放电时刻的电子温度、电子密度、气隙电压、放电功率等参量。在氩气/水蒸汽放电系统中,利用H。(656.27nm)和ArI(696.54nm)谱线的Stark展宽计算了同轴电极介质阻挡放电的电子密度,结果相差不大,从而证明了利用氩原子ArI(696.54nm)谱线计算电子密度的方法在介质阻挡放电系统中的可行性。研究了水蒸气对介质阻挡放电特性的影响。当向反应发生器中通入少量水蒸气时,击穿电压明显升高,并且放电电流略有增加;离子与原子谱线强度明显增强,电子激发温度高;放电功率也有显著增加。利用谱线的相对强度比,研究了电场强度在放电空间的径向分布,结果表明：电场强度由阴极向阳极逐渐降低,但当内电极做阳极时,在其附近,电场强度仍较高。另外本工作还使用双水电极介质阻挡放电装置,通过对低气压空气介质阻挡放电中白眼斑图的点和背景进行光谱诊断,测量了电子密度和分子振动温度。结果表明：点和背景都属于微放电模式。

关键词：同轴介质阻挡放电电子密度电子温度

光谱方法研究大气压氩气等离子体喷枪的放电特性

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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光谱学与光谱分析 2014年第6期34卷 1469-1472页

作者：李雪辰鲍文婷贾鹏英狄聪袁宁河北大学物理科学与技术学院、河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002

利用同轴介质阻挡放电喷枪,通过氩气的流动在大气压空气中产生了均匀的等离子体羽。等离子体羽沿气流方向较为均匀,但在喷嘴处为白色且亮度较高,远离喷嘴处为蓝色,亮度较低。研究了等离子体羽长度与外加电压幅值、驱动频率和气体流速的... 详细信息

利用同轴介质阻挡放电喷枪,通过氩气的流动在大气压空气中产生了均匀的等离子体羽。等离子体羽沿气流方向较为均匀,但在喷嘴处为白色且亮度较高,远离喷嘴处为蓝色,亮度较低。研究了等离子体羽长度与外加电压幅值、驱动频率和气体流速的关系,气流小于4L·min-1时等离子羽的长度随气流的增大而增大,而当气流大于4L·min-1时长度随气流的增大而减小。当气流保持恒定时,等离子体羽的长度随外加电压幅值或驱动频率的增大而增大。结合气体放电理论以及分析湍流和平流对放电的影响,对等离子体羽长度随实验参数的变化进行了定性解释。光学方法研究发现在外加电压正半周期等离子羽有一个发光脉冲,而负半周期没有发光信号。同轴介质阻挡放电正半周期有两个发光脉冲,负半周期有一个发光脉冲。通过对该N2现象的分析,为等离子体羽的产生机制提供了一种可能的解释。采集了同轴介质阻挡放电和等离子体羽的发射光谱,研究发现除等离子体羽存在明显的OH和N2的发射谱线外,其发射光谱没有明显差别。利用光学发射谱N+2第一负带系,对等离子体羽转动温度进行了测量,发现转动温度沿远离喷嘴的方向逐渐降低,且转动温度随电压幅值的增大而增大。

关键词：同轴介质阻挡放电等离子体喷枪光学发射谱转动温度

高频高压交流电源应用于介质阻挡放电特性的研究

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高电压技术 2006年第3期32卷 78-80页

作者：邵建设严萍中国科学院电工研究所

应用电压幅值和频率都可调的高频高压交流电源研究了大气压空气中同轴介质阻挡放电的特性;介绍了该介质阻挡放电装置的工作原理后研究了电源逆变器交流侧电路工作于固有谐振频率和1/3固有谐振频率下负载电压及其频率、放电电流、谐振电... 详细信息

应用电压幅值和频率都可调的高频高压交流电源研究了大气压空气中同轴介质阻挡放电的特性;介绍了该介质阻挡放电装置的工作原理后研究了电源逆变器交流侧电路工作于固有谐振频率和1/3固有谐振频率下负载电压及其频率、放电电流、谐振电流随着逆变器直流侧电压变化的规律,比较了在逆变器直流侧电压相同下的负载电压和放电电流的特点。研究结果表明,在初始放电发生前,电源的逆变电路直流侧电压线性增加,负载电压和放电电流随之增加,负载性质始终为容性;放电发生后,负载电压近似恒定,放电电流近似线性增长,负载性质为阻容性;在外加电源电压的正、负半周内,微放电电流波形不对称,分别呈“似辉光放电”和“丝状放电”的特点。

关键词：高频高压大气压空气同轴介质阻挡放电微放电似辉光放电丝状放电