【摘要】：與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式風(fēng)扇風(fēng)機(jī)相比,電暈放電離子送風(fēng)系統(tǒng)具有低噪聲、無電機(jī)、無風(fēng)葉、無機(jī)械磨損、部件結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)氣流輸運(yùn)、靜電除塵、換熱傳熱等方面的應(yīng)用。利用離子風(fēng)空氣加速器進(jìn)行大風(fēng)速、大流量的氣流輸運(yùn)是離子風(fēng)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向,但是當(dāng)前的送風(fēng)系統(tǒng)普遍存在流量小、風(fēng)速小、電動轉(zhuǎn)化效率低的問題,這將限制離子送風(fēng)系統(tǒng)在氣流輸運(yùn)當(dāng)中的應(yīng)用,因此提高離子送風(fēng)系統(tǒng)的性能具有重要的研究意義。首先、從機(jī)理上認(rèn)識了電暈放電和離子風(fēng)效應(yīng),分析了電暈放電的物理過程和離子風(fēng)效應(yīng)的形成機(jī)理,確認(rèn)了引起離子風(fēng)效應(yīng)的主要帶電粒子。同時通過實(shí)驗(yàn)分析了電暈放電的能量轉(zhuǎn)化機(jī)制,結(jié)果表明電暈放電大部分的能量都轉(zhuǎn)化成了熱能,所以對于離子風(fēng)而言,電暈放電的電動轉(zhuǎn)化效率非常低。最后分析了不同電極結(jié)構(gòu)電暈放電不同過程的能量轉(zhuǎn)化和影響離子風(fēng)效應(yīng)的因素,提出了提升離子風(fēng)效應(yīng)的方法。第二、基于提高電離率和極間電場的思想分析了電暈放電極間電場的作用,提出了優(yōu)化激勵電場和加速電場從而提高離子風(fēng)效應(yīng)的方法。設(shè)計(jì)了改進(jìn)的放電結(jié)構(gòu),采用筒狀電極作為放電極來提高通道中的電離率,采用附加環(huán)電極的方式來均化極間電場。結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用筒-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)離子風(fēng)的流量、動能、能量轉(zhuǎn)化效率等性能的提升,采用附加環(huán)電極能夠減小放電電流,有效提高離子風(fēng)的電動轉(zhuǎn)化效率。然后基于激勵電場和加速電場的耦合優(yōu)化采用筒-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)筒-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的離子風(fēng)效應(yīng)強(qiáng)于筒-網(wǎng)電極,但在電動轉(zhuǎn)化效率和單位功率流量參數(shù)上低于針-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)。最后將各個電極結(jié)構(gòu)的離子風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行了對比,并分析了環(huán)形電極對電暈放電和離子風(fēng)效應(yīng)的影響原理。第三,采用多級結(jié)構(gòu)進(jìn)行持續(xù)送風(fēng)是實(shí)現(xiàn)大面積大流量離子送風(fēng)的重要手段。本章采用流場優(yōu)化的思路首先分析了單級結(jié)構(gòu)多電極之間的相互影響,提出了較優(yōu)的多電極布置方案,然后從電場加速和流場疊加的視角出發(fā)對比分析了串并聯(lián)多級結(jié)構(gòu)的性能,確定了多級結(jié)構(gòu)方案并基于這種并聯(lián)方案分析了針-環(huán)-網(wǎng)和筒-環(huán)-網(wǎng)基元多級結(jié)構(gòu)的離子風(fēng)性能,最后進(jìn)行了多級結(jié)構(gòu)流場匹配優(yōu)化的研究,給出了較為合理的多級結(jié)構(gòu)電極布置方案。第四,探索了外加磁場對電暈放電離子風(fēng)效應(yīng)的影響,從無外功耗強(qiáng)磁場作用來提升離子風(fēng)效應(yīng)的思想出發(fā),分析了帶電粒子在電磁場作用下的運(yùn)動過程并測量了強(qiáng)磁場作用下放電電流和離子風(fēng)的變化,驗(yàn)證了利用磁場實(shí)現(xiàn)無外功耗提升離子風(fēng)效應(yīng)的可行性。通過實(shí)驗(yàn)研究了針-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)離子風(fēng)效應(yīng)在與放電方向垂直的磁場激勵下的影響,測量了磁場作用下的負(fù)電暈放電的放電特性和離子風(fēng)速,結(jié)果表明磁場對負(fù)電暈離子風(fēng)效應(yīng)存在較大的影響,最后對比分析了正負(fù)電暈離子風(fēng)效應(yīng)在磁場中的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)磁場對正電暈的影響較小,相同測量位置正電暈的風(fēng)速變化率小于負(fù)電暈的風(fēng)速變化率。綜合磁場實(shí)驗(yàn)所有結(jié)果發(fā)現(xiàn),磁場激勵提升電暈放電離子風(fēng)效應(yīng)的方法是可行的。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2372281