检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纳秒脉冲放电参数对点火性能的影响

上海交通大学学报 2022年第1期56卷 28-34页

作者：刘静远王宁赵庆武熊勇程勇山东大学能源与动力工程学院济南250061

基于定容燃烧弹探究纳秒脉冲放电在不同脉冲电压、不同脉冲间隔下的放电特性,比较不同放电参数对甲烷/空气混合气点火成功率和着火延迟的影响.研究结果表明,减小脉冲间隔,可以合理利用脉冲之间的耦合作用,提高放电能量利用率;增大脉冲... 详细信息

基于定容燃烧弹探究纳秒脉冲放电在不同脉冲电压、不同脉冲间隔下的放电特性,比较不同放电参数对甲烷/空气混合气点火成功率和着火延迟的影响.研究结果表明,减小脉冲间隔,可以合理利用脉冲之间的耦合作用,提高放电能量利用率;增大脉冲电压、脉冲数量和减小脉冲间隔可以扩大甲烷/空气混合气的着火界限;增大脉冲电压和减小脉冲间隔均可以有效降低着火延迟.

关键词：纳秒脉冲放电脉冲电压脉冲间隔点火成功率着火延迟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纳秒脉冲放电紫外光纤阵列检测与定位方法

强激光与粒子束 2021年第11期33卷 160-166页

作者：陈玉郭洁琳钟辉孙冠姝陈志强贾伟西安交通大学电气工程学院西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室西安710024

峰化电容作为电磁脉冲模拟器中用于陡化脉冲输出的关键部件,在实际工程应用中易发生沿面放电和击穿现象,采用光电检测系统可对绝缘沿面放电现象进行有效分析。针对峰化电容器沿面放电监测的技术难题,研制了一套绝缘沿面放电过程光电检... 详细信息

峰化电容作为电磁脉冲模拟器中用于陡化脉冲输出的关键部件,在实际工程应用中易发生沿面放电和击穿现象,采用光电检测系统可对绝缘沿面放电现象进行有效分析。针对峰化电容器沿面放电监测的技术难题,研制了一套绝缘沿面放电过程光电检测系统,对绝缘沿面放电现象进行光电检测。首先提出了绝缘介质沿面放电过程光电探测系统的设计方案;其次,对系统的时延性能进行了评价;最后,完成了绝缘介质沿面放电过程定位实验,验证了光电探测系统的可行性。实验表明,该系统能够实现对放电区域的有效定位。

关键词：纳秒脉冲放电紫外光纤光纤阵列紫外光探测

同方期刊数据库

基于连续谱的氩气纳秒脉冲放电中电子温度的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2021年第8期41卷 2337-2342页

作者：陈传杰樊永胜方忠庆王媛媛孔维宾周锋王如刚盐城工学院信息工程学院江苏盐城224051 盐城工学院光电信息技术研究所江苏盐城224051 盐城工学院汽车工程学院江苏盐城224051

采用了一种针对针的放电结构,将其放置在一个高纯氩气的密闭腔室中,通过施加正极性的过电压产生可重复的大气压纳秒脉冲放电,并提出建立大气压放电的连续辐射模型来诊断氩气纳秒脉冲放电中的电子温度。实验利用电压和电流探头分别获取... 详细信息

采用了一种针对针的放电结构,将其放置在一个高纯氩气的密闭腔室中,通过施加正极性的过电压产生可重复的大气压纳秒脉冲放电,并提出建立大气压放电的连续辐射模型来诊断氩气纳秒脉冲放电中的电子温度。实验利用电压和电流探头分别获取放电过程中的电压和电流波形图,其放电脉宽约为20 ns。通过消色差透镜、单色仪和ICCD等光学系统的组合来测量放电正柱区在不同时刻(0放电中连续谱的强度随时间先增加(0放电电流的变化规律是完全一致的。根据连续谱模型拟合得到放电过程中(0放电过程中,气体温度保持不变,大约为400 K。此外,水蒸气的加入使得短波长的连续谱发生显著增强。光谱分析认为H 2O在放电中能够解离产生H 2,继而与氩原子的亚稳态发生能量转移生成激发态H_( 2)(a^(3)Σ_(g)^(+))。H _(2)(a^(3)Σ_(g)^(+))将会自发辐射跃迁到排除态H ^(2)(b^( 3)Σ_(u)^(+)),同时发射短波长的连续谱。由于短波长的连续谱对电子温度(T_(e)>1 eV)的响应较为灵敏,所以载气中少量的水蒸气将会对连续谱诊断电子温度带来较大的影响。

关键词：大气压放电发射光谱纳秒脉冲放电电子温度连续谱

基于电致伸缩效应的水中纳秒脉冲放电起始机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2021年第2期70卷 354-362页

作者：李元李林波温嘉烨倪正全张冠军西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

水中纳秒脉冲放电的起始阶段包含了丰富的物理过程,现有实验诊断技术在揭示数纳秒内液体中电荷输运、倍增过程方面还有不少困难,放电起始的机制尚不明确.本文建立了针板电极二维轴对称水中放电物理模型,仿真研究纳秒脉冲导致的水中电致... 详细信息

水中纳秒脉冲放电的起始阶段包含了丰富的物理过程,现有实验诊断技术在揭示数纳秒内液体中电荷输运、倍增过程方面还有不少困难,放电起始的机制尚不明确.本文建立了针板电极二维轴对称水中放电物理模型,仿真研究纳秒脉冲导致的水中电致伸缩效应、空化过程和随后的液体电离过程.结果表明,在纳秒脉冲电压作用下,电致伸缩效应可导致针尖附近数微米区域内的液体发生空化,形成大量纳米尺度的空腔;空腔在其表面电致伸缩压强的作用下膨胀,为电子提供了加速空间;高能电子可引发水分子的碰撞电离,使局域液体被快速电离.电致伸缩机制为理解水中纳秒脉冲放电的起始过程提供了新的视角.

关键词：纳秒脉冲放电水中放电电致伸缩空化

石英管对空气中锥-板结构纳秒脉冲放电的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2010年第11期59卷 7917-7921页

作者：吕晓桂任春生马腾才朱海龙钱沐扬王德真大连理工大学物理与光电工程学院大连116023

报道了石英管对大气压下空气中锥-板电极结构纳秒脉冲放电的影响实验研究.实验过程中发现将石英管纵向移动位置,放电会出现四种明显不同的形貌状态,对其机理进行了初步的探讨.利用发射光谱诊断了其转动和振动温度(分别为295和2200K),表... 详细信息

报道了石英管对大气压下空气中锥-板电极结构纳秒脉冲放电的影响实验研究.实验过程中发现将石英管纵向移动位置,放电会出现四种明显不同的形貌状态,对其机理进行了初步的探讨.利用发射光谱诊断了其转动和振动温度(分别为295和2200K),表明该等离子体具有高度非平衡度.还进一步提出大气压下空气中产生类辉光放电的有效途径.

关键词：纳秒脉冲放电空气纵向介质非平衡等离子体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超声速气流中纳秒脉冲放电特性实验研究

航空学报 2014年第6期35卷 1539-1548页

作者：阳鹏宇张百灵李益文张扬空军工程大学等离子体动力学重点实验室陕西西安710038

产生超声速导电流体是开展磁流体(MHD)动力技术实验研究的前提,低温超声速条件下产生大体积均匀等离子体有效可行的方法之一是纳秒脉冲介质阻挡放电。介绍了基于马赫数为3吸气式双喉道风洞的超声速纳秒脉冲介质阻挡放电实验系统的基本... 详细信息

产生超声速导电流体是开展磁流体(MHD)动力技术实验研究的前提,低温超声速条件下产生大体积均匀等离子体有效可行的方法之一是纳秒脉冲介质阻挡放电。介绍了基于马赫数为3吸气式双喉道风洞的超声速纳秒脉冲介质阻挡放电实验系统的基本组成、设计原理和运行情况,分别在静止和马赫数为3超声速条件下对气体电离,测量分析电压和电流波形。得到以下结论:风洞稳定工作时间约为16s,满足超声速气体放电实验的可靠进行和数据的有效采集;实验条件下,纳秒脉冲介质阻挡放电气体击穿与电场强度值有关,而与电场强度变化率无关;实验条件下,着火电压大小受超声速气流密度波动影响显著,而受气流速度影响较小。另外,气体击穿后的放电状态受超声速气流影响小;气体击穿时刻的电流峰值受着火电压和实验环境中随机自由电子数共同影响。

关键词：纳秒脉冲放电超声速磁流体放电特性风洞

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纳秒脉冲放电等离子体及其皮肤医学应用研究

纳秒脉冲放电等离子体及其皮肤医学应用研究

作者：王厦重庆大学

学位级别：硕士

近年来,等离子体医学成为了一个新兴的热门研究方向,其研究内容涉及电气工程、等离子体物理、分析化学、生命科学、临床医学等多门学科。一般情况下,等离子体的医学应用可以被分为两个主要的方向:(1)使用等离子体技术处理表面、材料或... 详细信息

近年来,等离子体医学成为了一个新兴的热门研究方向,其研究内容涉及电气工程、等离子体物理、分析化学、生命科学、临床医学等多门学科。一般情况下,等离子体的医学应用可以被分为两个主要的方向:(1)使用等离子体技术处理表面、材料或者医疗仪器达到消毒灭菌的效果;(2)使用等离子体处理人体或动物体组织达到一定的病患治疗效果。等离子体医学处理效果与众多因素相关,包括生物样本种类及结构、环境条件、放电条件等。其中采用脉冲高压放电方式产生的大气压常温等离子体,由于其温度可接近于室温,同时富含活性成分,被广泛应用于等离子体医学研究。本文采用自行研制的纳秒级脉冲功率电源驱动大气压常温等离子体装置,通过变换不同的工作源气体选择性地产生活性物质,并研究其在灭菌以及皮肤病治疗的处理效果与相关机制。本文设计了一种全固态重复频率纳秒高压脉冲源,主要由Marx发生器、磁开关压缩电路和脉冲变压器构成。基于功率MOSFET的6级Marx发生器产生的初级脉冲电压幅值达到-5 kV,脉冲前沿为50 ns,最窄半峰值脉宽为200 ns,重复频率可达到10 kHz,再经过单级磁开关压缩电路和脉冲变压器输出更窄脉宽以及幅值更高的脉冲电压。最终,电源模块在25 kΩ纯阻性负载下可产生电压幅值15 kV,上升时间25 ns,脉宽35 ns的脉冲高压,频率可达5 kHz。所设计的脉冲功率电源满足阻容性负载的放电要求,可驱动多种不同结构类型的放电装置应用在不同的放电领域,产生常温并可安全接触的等离子体。消毒灭菌是等离子体医学应用中最为广泛的研究方向。本文介绍了不同混合气体的大气压常温等离子体处理耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)悬浮液的灭菌效果,发现不同的工作源气体组合放电可以产生不同种类的活性物质,其对应的灭菌效果也不同。研究发现等离子体中的活性氮氧化物RONS起主要的灭菌贡献,同时等离子体处理生理盐水细菌悬浮液生成的ClO和HClO也发挥了重要的灭菌作用。同时本文对大气压常温等离子体治疗皮肤疾病展开了初步研究,针对一种化学致敏的变应性接触性皮炎(ACD),建立了不同程度的小鼠ACD模型,并用等离子体进行处理,研究不同放电气体条件下的治疗效果。研究发现Ar+HO混合放电对小鼠ACD表现出明显的治疗效果。针对轻微或中等程度的ACD症状,经过一至两次1分钟的Ar+HO等离子体处理后,皮炎症状便明显减少。即使是伴随溃疡等症状的严重程度ACD症状,Ar+HO等离子体处理同样表现出良好的治疗效果。病理分析发现Ar+HO等离子体处理促进了ACD皮肤的再生过程,推测主要由放电产生的亲水性活性HO粒子(OH,HO,HO等)导致,这些活性成分积累在病患皮肤表面,并渗透到皮下组织与炎症细胞发生相互作用,最终减少炎症反应,促进皮炎的痊愈。

关键词：等离子体医学纳秒脉冲放电 MRSA悬浮液小鼠ACD模型

纳秒脉冲放电等离子体催化合成氨的数值模拟及深度神经网络求解

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳秒脉冲放电等离子体催化合成氨的数值模拟及深度神经网络求解

作者：李娜山东师范大学

学位级别：硕士

氨是生产多种化学品的重要原料,低温等离子体合成氨技术,可以潜在地避免常规热催化氨合成的局限性,已成为将固氮与化石燃料脱钩的替代方法,其研究具有重要理论意义与应用价值。众多研究中,填充床介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discha... 详细信息

氨是生产多种化学品的重要原料,低温等离子体合成氨技术,可以潜在地避免常规热催化氨合成的局限性,已成为将固氮与化石燃料脱钩的替代方法,其研究具有重要理论意义与应用价值。众多研究中,填充床介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)反应器,被认为是一种强化反应器内电场强度、更易产生均匀放电的等离子体反应器,其内部等离子体催化机制仅依靠实验诊断技术难以解析,需要详细的数值建模工作,以深入研究其内在机理。放电等离子体产生大量高活性粒子组成的反应体系,包含连续性方程、动量方程等偏微分方程,随着AI及深度学习的广泛应用,深度神经网络实现监督学习任务求解偏微分方程组,已成为研究等离子体催化合成氨的一种新思路。本文采用数值模拟方法,模拟填充床DBD反应器内N与H合成NH过程,建立零维等离子体动力学模型,在等离子体动力学求解器ZDPlaskin中嵌入Fe/γ-AlO催化剂表面反应,提出一种气相-表面耦合模型,给出碰壁弛豫、振动激发和表面催化等反应的反应速率系数计算方法,考虑初始氮氢比对粒子摩尔分数、电子能量沉积、粒子密度、反应路径贡献和主要产氨反应产率的影响,系统阐述分析电源参数特性(放电频率和约化场强)和工艺参数(气体比例和放电温度)对平均粒子密度和反应产率的影响,并在Pycharm编译环境下以Python语言调用Matlab脚本文件,构建以气相-表面耦合模型数值模拟结果为基础的深度神经网络算法,搭建有效求解电子能量密度方程等偏微分方程组的网络结构,最小化均方误差MSE损失函数优化网络,提高准确率。所做工作主要有以下研究结果:(1)随着氮氢比的提高,NH密度先提高后降低,在N:H=3:1时达到最大值,此时,振动激发粒子获得更充足的电子能量沉积,并解离吸附产生更高密度的吸附态粒子N(s)和H(s),参与合成氨反应。在气相反应和表面反应中的NH+H→NH+H和NH(s)+H(s)→NH+Surf+Surf是主要合成氨路径,NH和NH等中间产物与NH形成循环反应体系,在N:H=3:1下正反应过程更明显,NH+H→NH+H反应产率提高三个数量级,NH(s)+H(s)→NH+Surf+Surf提高24%的贡献率。(2)电场强度和放电频率在一定程度上影响脉冲能量的输入,提高电子密度,但电场强度超过70Td后,NH等部分物种的平均粒子密度逐渐降低,电子能量的提高加速电子碰撞分解e+NH→e+NH+H和e+NH→e+NH+H,表面催化吸附态粒子密度也随电场强度增强趋于稳定;在气体温度的作用下,催化剂表面脱附活性随温度先增强后降低,因此,合理设置最优温度区间对等离子体与催化的协同效应具有重要影响。(3)深度神经网络求解粒子连续性方程,数据向量化和取对数的预处理,能够提高模型训练的精确度,误差可低至10数量级,经过50000次的有限迭代尽可能降低损失函数的值,深度神经网络在2个输入和1个输出的设置下,隐藏层层数(4～8)和神经元个数(30～40)的合理设置,可避免过拟合和欠拟合问题;在变温度和变场强条件下,使用tanh激活函数缓解梯度消失问题,提高训练效率,并随机选取40%左右的训练样本,均方误差MSE损失函数能达到最小。

关键词：合成氨等离子体催化纳秒脉冲放电数值模拟深度神经网络

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳秒脉冲放电能量弛豫机制研究

纳秒脉冲放电能量弛豫机制研究

作者：乔俊杰大连理工大学

学位级别：硕士

纳秒脉冲放电等离子体具有能量利用率高,均匀性好,非热平衡等优点,成为近年来的研究热点。但纳秒脉冲放电离子体中物理化学反应过程复杂多样,时间跨度大,给其可控应用也带来了困难。本文利用发射光谱技术,相干反斯托克斯拉曼散射光谱技... 详细信息

纳秒脉冲放电等离子体具有能量利用率高,均匀性好,非热平衡等优点,成为近年来的研究热点。但纳秒脉冲放电离子体中物理化学反应过程复杂多样,时间跨度大,给其可控应用也带来了困难。本文利用发射光谱技术,相干反斯托克斯拉曼散射光谱技术,研究了大气压纳秒脉冲放电射流等离子体及纳秒脉冲针-针火花放电等离子体中的氮分子振动布居演化过程,主要研究内容如下:1.本文利用时空分辨发射光谱技术,电流电压特性诊断了大气压射流等离子体在生成和传播过程中的分子振动能量弛豫过程,活性物种演化机制,及流光头部传播速度。记录并分析了放电图像,电流电压波形图,氮分子第二正带,氮分子离子第一负带,及氦原子时空分辨发射光谱,研究了氮分子C态的相对振动布居演化过程及单次放电中主要的动力学过程。探究了脉冲峰值电压对发射光谱强度,氮分子C态振动布居,及流光头部传播速度的影响。研究发现,当脉冲峰值电压为5-9 kV时,射流等离子体流光头部的传播速度大约为10 m/s,并且流光头部传播速度和发射光谱强度都随脉冲峰值电压的增加而增加。氮分子第二正带发射光谱强度的上升沿时间只有10 ns而下降沿有几十ns。在等离子体产生的阶段,电子的直接碰撞过程是产生电子激发态,振动激发态和转动激发态氮分子的主要途径。几十纳秒之后,自发辐射过程,与氮分子和氧分子碰撞猝灭过程主导了激发态粒子的衰退过程。而逐步激发和潘宁电离生成激发态粒子延长了自发辐射的持续时间。研究还发现,在一微秒之内,氮分子C态相对振动布居处于较高的水平,并偏离了玻尔兹曼平衡。在放电的初始阶段,电子的直接碰撞过程主导了氮分子C态振动布居演化过程,而之后则可能受向下的振动-振动能量弛豫过程影响。2.本文自主搭建了国内首个用于低温等离子体诊断的相干反斯托克斯拉曼散射光谱激光诊断平台,并利用其研究了针-针火花放电等离子体中振动能量弛豫机制。本文利用了振动相干反斯托克斯拉曼散射光谱,电学特性,时间分辨ICCD图像研究了针-针纳秒脉冲火花放电的动力学演化过程和其中的振动能量弛豫机制。ICCD照片的结果表明放电可分为两个阶段,强放电阶段和弛豫阶段。研究发现,在高过电压下,在强放电的初期,30%至50%的基态氮分子被激发到振动激发态上。在大约一百纳秒时到达峰值后,高振动激发态的布居在大约三百纳秒时迅速降低到很低,大约百分之一的水平,然后在弛豫阶段变化较小。这一快速的振动能量冷却过程与高振动激发态粒子的消耗过程,基态粒子的生成过程有关。本文利用振动分布函数计算了振动温度T,T,T,T。结果表明,在低气压和大气压下,由高振动态计算得到的振动温度均高于由低振动态计算得到的振动温度,这也说明了振动过饱和分布的存在。研究还发现,低气压下的振动温度高于大气压下的振动温度,这主要时由于大气压下更高的分子粒子数密度造成的。

关键词：纳秒脉冲放电振动能量弛豫发射光谱相干反斯托克斯拉曼散射光谱