19世紀(jì)以來,氣體放電在工業(yè)、醫(yī)療以及日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,包括靜電除塵、傳熱強(qiáng)化、傳質(zhì)強(qiáng)化、流動(dòng)控制、和電噴霧等在內(nèi)的諸多實(shí)際應(yīng)用。電暈放電(Corona Discharge)是氣體放電現(xiàn)象的一大重要分支,利用電暈放電產(chǎn)生的離子風(fēng)進(jìn)行強(qiáng)化傳熱因其無振動(dòng)、低噪聲、響應(yīng)時(shí)間快、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn),近年來越發(fā)受到研究者的關(guān)注。本文采用數(shù)值模擬的方法對多種尖銳電極結(jié)構(gòu)的電暈放電和其誘導(dǎo)的離子風(fēng)流動(dòng)問題進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了針尖-圓環(huán)結(jié)構(gòu)的“離子風(fēng)生成器”強(qiáng)化銅片散熱的數(shù)值分析。數(shù)值模擬基于Fluent流體計(jì)算軟件,在其上建立了電暈放電的單種電荷模型數(shù)值計(jì)算模塊,耦合流場和溫度場計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了高壓直流電暈放電的多物理場模擬問題。電暈電極附近的電場不均勻性、極陡的場強(qiáng)梯度是電暈放電模擬的關(guān)鍵問題,在該位置處需要十分精密的網(wǎng)格,為此,本文發(fā)展了一種基于電場電勢正交特性的二維正交貼體網(wǎng)格生成方法。利用多個(gè)算例,對新方法生成的網(wǎng)格和單種電荷模型EHD計(jì)算平臺進(jìn)行了充分驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明新方法生成的正交網(wǎng)格質(zhì)量較好,能有效降低計(jì)算網(wǎng)格數(shù);基于單種電荷模型的電暈放電問題能夠獲得較為滿意的模擬結(jié)果。對刀片-平板...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1負(fù)電暈放電機(jī)理及電荷在電極間的移動(dòng)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-圖1-1負(fù)電暈放電機(jī)理及電荷在電極間的移動(dòng)示意圖電暈放電產(chǎn)生的正負(fù)電荷在以庫侖力（Coulombforce）為主導(dǎo)的力的作用下向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，在向電極移動(dòng)的過程中與中性空氣分子碰撞發(fā)生動(dòng)量傳遞，從而驅(qū)動(dòng)一部分空氣流動(dòng)，產(chǎn)生“離子風(fēng)”。離子....

圖1-2電暈放電的幾種電極結(jié)構(gòu)，（a）針-平板、（b）刀片-平板、（c）同軸的線-圓筒、（d）細(xì)線-平板

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-2電暈放電的幾種電極結(jié)構(gòu)，（a）針-平板、（b）刀片-平板、（c）同軸的線-圓筒、（d）細(xì)線-平板

圖1-3論文框架

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-9-場和帶電粒子驅(qū)動(dòng)的離子風(fēng)流嘗以及外加熱源的溫度場進(jìn)行綜合數(shù)值模擬。論文框架如圖1-3所示。圖1-3論文框架本課題的主要研究內(nèi)容可以細(xì)分為以下幾個(gè)部分：（1）利用Fluent的UDS和UDF功能編寫電暈放電的單種電荷模型。帶電粒子的產(chǎn)生簡化為尖銳....

圖2-1刀尖-平板電極結(jié)構(gòu)下電暈放電及離子風(fēng)形成示意圖

要介紹電暈放電和離子風(fēng)流動(dòng)的物理模型；比較氣體放電數(shù)值模擬的單種電荷模型、三種電荷模型、七種粒子模型，在單種電荷模型中，介紹兩種電荷密度邊界條件，分別是Kaptzov假設(shè)和電荷線性注入定律；列出離子風(fēng)流動(dòng)的控制方程和邊界條件；在本章的最后，介紹一種生成正交性良好的二維貼體網(wǎng)格的方....

本文編號：3989646