检索结果-南通市图书馆

Plasma Science and Technology 2018年第1期20卷 41-46页

作者：张政车学科聂万胜李金龙郑体凯李亮陈庆亚郑直 Equipment Academy

Flow fields induced by a surface dielectric barrier discharge actuator at low pressure of 7 kPa are measured by particle image velocimetry. The distribution of local vortices in the flow field is revealed by the Q criterion. The reason for the generation of vortices is analyzed and the influence of pulse frequency and duty cycle on vortices is studied. The results show that the Q criterion can reveal the small-scale vortices, which cannot be indicated by the streamline. The direction transition zone where the induced jet moves from the vertical to the tangential and the shear layer between the jet and stationary air are prone to the generation of strong vortices. The influence of pulse frequency on vortices is not obvious, but the variation of duty cycle can significantly affect the strength and distribution of vortices.

关键词： low pressure sdbd induced field Q criterion vortex

水滴增强空气sdbd快速灭活E. coli的研究

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水滴增强空气SDBD快速灭活E. coli的研究

作者：王茜大连理工大学

学位级别：硕士

自2019年12月初至今为止,被世界卫生组织命名的新型冠状病毒(SARS-Co V-2)由于其具有极强的传播能力,越来越多的人或环境或物品等携带细菌或病毒,导致了数以万计的人的生命安全受到威胁,严重扰乱了人类的正常生活方式。目前研究的关键... 详细信息

自2019年12月初至今为止,被世界卫生组织命名的新型冠状病毒(SARS-Co V-2)由于其具有极强的传播能力,越来越多的人或环境或物品等携带细菌或病毒,导致了数以万计的人的生命安全受到威胁,严重扰乱了人类的正常生活方式。目前研究的关键是要提出一种能够快速灭菌的方法。针对此类微生物消杀问题,本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)作为生物指示剂,采用沿面介质阻挡放电装置(Surface Dielectric Barrier Discharge,sdbd)对其进行处理。工作气体环境分为地电极处不添加水滴时的干燥的空气环境和添加水滴后湿化的空气环境两种情况。研究不同气体环境下的放电电流、放电功率、放电的时空发展过程以及发射光谱;比较和分析干燥空气和湿化空气sdbd对E.coli样品的杀菌效果;通过评价出气口尾气对E.coli样品的杀菌效果分析水蒸气的作用;分析湿化空气环境下回收腔室内壁冷凝水的电化学特性,测量了活性氧和活性氮物种(Reactive Oxygen and Nitrogen Species,RONS)浓度及面密度,进而对sdbd等离子体快速杀菌机理进行分析。本论文主要包括以下三个部分:(1)在相同电压下,利用电学诊断的方法分别对干燥空气和湿化空气sdbd电流电压波形以及放电功率进行诊断;利用ICCD(Intensified Charge Coupled Device)和光谱仪分别对sdbd的放电的时空演化过程和激发态物种进行分析和诊断。通过分析得出,在湿化的空气环境下,放电电流的幅值和放电功率均要比干燥的空气环境下的情况小,并且放电的均匀性要比干燥的空气环境下的情况变差,激发态物种的发射强度要比干燥的空气环境下的情况更低。(2)比较了干燥空气和湿化空气sdbd等离子体对E.coli的灭活效果。结果表明,在湿化的空气环境下,E.coli样品表面距离地电极d=1.1 mm时,经过sdbd等离子体处理5 s E.coli剩余菌落的对数值就可以降为0。但是,在干燥的空气环境下,则需要较长的sdbd等离子体处理时间来达到E.coli完全失活的效果。这表明,湿化空气sdbd可以显著促进活性物种的产生,从而导致E.coli的快速失活。结合电学诊断的结果分析表明,在湿化空气sdbd下,放电功率的变化可能不是影响E.coli失活的主要因素。另外通过评价sdbd出气口尾气灭菌活性,分析了水蒸气在杀菌过程中的作用。该结果暗示了水蒸气可能在杀菌过程中起到了一定的运输活性物种的作用,这些物种可以通过扩散或以水簇的形式随着水蒸气转移扩散到待处理的样品表面。(3)在湿化空气环境下,对不同处理时间腔体内壁收集的冷凝水的质量、样品表面覆盖的水层厚度、p H值、电导率以及RONS的浓度进行了测定和分析。实验结果表明随着处理时间的延长,凝结水的质量及其覆在E.coli样品表面的水层厚度均随之增加,而凝结水的p H值越来越小,电导率随之增大。同时,发现HO、NO以及OH自由基的浓度随着处理时间的增加而增加,而NO和ONOOH也存在于样品表面。因此推测水层存在的重要性,进一步分析了这些物种在E.coli样品表面的面密度,暗示湿化空气sdbd会产生多种具有强氧化性的活性物种,它们会在染菌的样品表面处与细菌发生一系列的生化反应进而将菌致死。

关键词：杀菌 sdbd RONS 水滴快速失活

高频交流sdbd约化场强对等离子体粒子演化的影响

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高电压技术 2020年第7期46卷 2593-2601页

作者：陈庆亚聂万胜车学科陈川航天工程大学宇航科学与技术系北京101416

基于高频交流激励,为获得电源参数对sdbd空间约化场强分布和等离子体组分数密度的影响规律,首先基于电势求解方程和边界条件,数值模拟了激励器空间约化场强分布,然后采用零维等离子体动力学模型,计算了不同电场参数下放电产物组分数密... 详细信息

基于高频交流激励,为获得电源参数对sdbd空间约化场强分布和等离子体组分数密度的影响规律,首先基于电势求解方程和边界条件,数值模拟了激励器空间约化场强分布,然后采用零维等离子体动力学模型,计算了不同电场参数下放电产物组分数密度的演化过程。结果表明:较强的约化场强主要集中在暴露电极与地电极之间,并向周围快速衰减降低,随着激励电压的提高,同一点约化场强线性增大;在交流激励下,约化场强随激励电压同样周期性变化,但存在微小迟滞,激励频率的变化对约化场强峰值存在明显影响;相对于激励频率,约化场强对放电产物数密度的影响更为明显;具体地,改变激励频率时,若约化场强不变,O原子数密度随激励频率呈缓慢连续增大趋势,文中1~30 kHz的增幅为3.7%;若考虑约化场强影响,O原子随激励频率呈明显倒"U"形变化,其中7 kHz时数密度最大,相比1 kHz增大了14.2%。

关键词：高频交流 sdbd 等离子体约化场强组分数密度

大气压N_2-O_2混合气纳秒脉冲表面介质阻挡放电建模仿真

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高电压技术 2013年第7期39卷 1716-1723页

作者：朱益飞贾敏崔巍李应红吴云空军工程大学航空航天工程学院等离子体动力学重点实验室西安710038

大气压N2-O2混合气ns脉冲表面介质阻挡放电(sdbd)机理是等离子体气动激励与流动耦合作用机制研究的重要内容。为此,耦合等离子体化学反应动力学方程和考虑能量的等离子体漂移-扩散方程组,建立了大气压下N2-O2混合气ns脉冲放电的2维模型... 详细信息

大气压N2-O2混合气ns脉冲表面介质阻挡放电(sdbd)机理是等离子体气动激励与流动耦合作用机制研究的重要内容。为此,耦合等离子体化学反应动力学方程和考虑能量的等离子体漂移-扩散方程组,建立了大气压下N2-O2混合气ns脉冲放电的2维模型。考虑15种粒子、对应的电子碰撞反应以及35个化学反应过程,得到了sdbd的伏安特性、电荷分布和能量分布。综合分析电荷及电子能量分布结果表明,高能电子撞击是产生离子的主要方式,而低能电子的累积和离子在电场驱动下的定向运动是使放电呈现非平衡的重要原因。将计算结果与实验获得的伏安特性数据、放电形态和光谱分析结果进行了比照分析,发现2者比较相符,验证了模型的可靠性。

关键词：大气压表面介质阻挡放电 sdbd ns脉冲 N2-O2混合气等离子体化学仿真模型

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低气压sdbd等离子体体积力结构参数影响

高压电器 2019年第3期55卷 71-77页

作者：李金龙李修乾张政车学科聂万胜太原卫星发射中心太原036304 航天工程大学北京101416

采用粒子图像测速技术对7 kPa气压下表面介质阻挡放电等离子体诱导射流进行测量,根据速度场利用二维N-S方程求解得到等离子体体积力空间分布,研究了电极宽度与电极间隙对诱导体积力与速度的影响。实验结果表明:电极宽度对体积力与诱导... 详细信息

采用粒子图像测速技术对7 kPa气压下表面介质阻挡放电等离子体诱导射流进行测量,根据速度场利用二维N-S方程求解得到等离子体体积力空间分布,研究了电极宽度与电极间隙对诱导体积力与速度的影响。实验结果表明:电极宽度对体积力与诱导速度影响较大。采用相对较宽的植入电极能够取得更大的体积力与诱导速度,存在最优暴露电极与植入电极宽度比以取得最佳控制效果。增大电极间隙,体积力与诱导速度先增加后下降,气流加速距离增加,并存在最优电极间隙。采用电极宽度比约0.56,电极间隙为6 mm时取得最佳控制效果。

关键词：低气压 sdbd 诱导速度体积力电极宽度电极间隙

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基于表面介质阻挡放电的列车流动控制研究

基于表面介质阻挡放电的列车流动控制研究

作者：彭开晟西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路的建设与发展对我国经济发展起着重要的拉动作用。随着社会和经济的进一步发展,中国高速铁路向超高速方向发展成为必然趋势,超高速动车组的研制已列入国家计划。然而,随着高速列车的进一步提速,其受到的空气阻力也大大增加。当... 详细信息

高速铁路的建设与发展对我国经济发展起着重要的拉动作用。随着社会和经济的进一步发展,中国高速铁路向超高速方向发展成为必然趋势,超高速动车组的研制已列入国家计划。然而,随着高速列车的进一步提速,其受到的空气阻力也大大增加。当列车速度达到200km/h时,空气阻力约占整个列车阻力的70%以上。列车运行速度提高所带来的空气动力学问题已成为列车提速的制约因素。列车气动特性的优化问题已日益突出并急需得到解决。作为一种基于等离子体的新型流动控制技术,表面介质阻挡放电(sdbd)流动控制技术具有响应速度快,鲁棒性好,体积小等优点,在降低列车空气阻力和改善其气动特性方面具有良好的应用前景。本文基于sdbd流动控制技术,细致研究了不同参数对其工作性能的影响以及其对列车气动特性的控制作用。本论文首先研究了电源参数对sdbd激励器工作性能的影响规律。基于暗场纹影法搭建了纹影测试系统,获得了sdbd稳态诱导气流纹影图,并结合像素强度积分法拟合了sdbd诱导气流的速度曲线。研究分析了电压和频率对sdbd放电特性和气动特性的影响作用。同时,本文系统性的比较分析了sdbd结构参数对其放电特性和气动特性的影响作用。研究分析了不同电极间距对sdbd电压,消耗功率和诱导气流速度的影响作用。基于锯齿形电极,研究分析了锯齿锐度和单位电极锯齿个数对sdbd消耗功率,诱导气流和红外温度的影响,揭示了锯齿形电极对sdbd放电特性、诱导特性和热学特性的作用规律。此外,本文结合Suzen模型,漂移扩散模型和k-ε湍流模型搭建了基于sdbd激励器的列车减阻模型,仿真计算了sdbd激励器对列车的流场控制作用。研究了电压波形,电压幅值和来流速度对sdbd激励器体积力及其对列车气动特性的影响作用。最后在风洞中开展了烟线实验,验证了sdbd激励器对列车流场的控制作用。

关键词：高速列车 sdbd 流动控制 Comsol

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低气压sdbd等离子体体积力激励参数影响

低气压SDBD等离子体体积力激励参数影响

Study of Vortex in Flow Fields Induced by sdbd Actuator at Low Pressure Based on Q Criterion

第十八届全国等离子体科学技术会议

作者：李金龙张政张立志李修乾车学科聂万胜装备学院研究生院装备学院航天装备系

采用粒子图像测速技术对7k Pa气压下表面介质阻挡放电等离子体诱导射流进行测量,利用二维N-S方程求解得到等离子体体积力空间分布,研究了电源激励参数对体积力的影响。实验结果表明:增大激励电压对体积力密度分布影响较小,控制体上体积... 详细信息

采用粒子图像测速技术对7k Pa气压下表面介质阻挡放电等离子体诱导射流进行测量,利用二维N-S方程求解得到等离子体体积力空间分布,研究了电源激励参数对体积力的影响。实验结果表明:增大激励电压对体积力密度分布影响较小,控制体上体积力合力增大;增大脉冲频率对控制体上体积力合力与水平方向体积力密度分布范围影响不明显,体积力主要作用点向壁面与暴露电极方向移动,诱导射流最大速度变化较小。增大占空比使控制体上体积力合力近似线性增加,体积力密度水平方向分布范围先增大后减小,体积力主要作用点逐渐远离激励器,作用高度增加。

关键词：低气压 sdbd 体积力激励电压脉冲频率占空比

来源： cnki会议评论

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Study of Vortex in Flow Fields Induced by SDBD Actuator at L...

第十八届全国等离子体科学技术会议

作者：张政李金龙张立志陈庆亚车学科聂万胜装备学院研究生院装备学院航天装备系

Recently,Dual-frequency capacitive coupled plasma are a subject of great interest in different field of applications and technology,the plasma density,the ion energy distributions and angle distributions were effectively controlling by the discharge parameter of radio-frequency and low-frequency,such as potential,electric field,angle.The traditional theory models cost long time and have different in result,solve the process of physics slowly.We research comprehensively the physics process of Dual-frequency by fluid mechanics Monte Carlo mixed model.In our work,we adapt fluid model in the whole discharge area and Monte Carlo in sheath for ions energy and angle distribution which bombard to the substrate.The speed and precision of count were enhanced significantly.Research on the energy and angle distributions of ions and energetic neutral particle in simulation,RF power have important influence of angle and energy by control the intensity of collisions.Analysis of the spectra that CCl4 were ionized by dual-frequency excitation,indicated the Carbonaceous species increased with discharge parameter.characterization of the thin films with different power,obtained the dense nano-carbon films under the 140 W,the film area enlarged with increasing power,the morphology of particles turn into and accordingly thickness thinning.

关键词： low pressure-air sdbd induced flow field Q criterion vortex

来源： cnki会议评论

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临近空间螺旋桨等离子体激励器试验研究

直升机技术 2015年第3期 11-13,19页

作者：姜家文田希晖陈庆亚聂万胜装备学院研究生院北京101416 装备学院航天装备系北京101416

基于螺旋桨的雷诺数相似和等离子体射流相似,用地面缩比螺旋桨样机模拟临近空间螺旋桨的工作状态。试验选取了两种形状的暴露电极(常规矩形激励器和新型细丝激励器),分别对螺旋桨的转矩、静推力和功率进行了测量,并通过计算获得了功率... 详细信息

基于螺旋桨的雷诺数相似和等离子体射流相似,用地面缩比螺旋桨样机模拟临近空间螺旋桨的工作状态。试验选取了两种形状的暴露电极(常规矩形激励器和新型细丝激励器),分别对螺旋桨的转矩、静推力和功率进行了测量,并通过计算获得了功率效率和增效效率。研究表明,sdbd开启对螺旋桨产生了明显的增升减阻作用,且细丝激励器效果要比矩形激励器效果更好。

关键词：螺旋桨 sdbd 电极形状临近空间