非平衡等離子體技術(shù)可以產(chǎn)生高能電子,可有效“切斷”甲烷中的化學(xué)鍵,從而替代傳統(tǒng)工業(yè)中利用熱能破壞甲烷化學(xué)鍵的作用。利用等離子體技術(shù)進行甲烷重整研究是當(dāng)前的研究領(lǐng)域的熱門方向。現(xiàn)有工作已對大氣壓強電離甲烷放電的甲烷轉(zhuǎn)化率、氫氣產(chǎn)率、氨氣產(chǎn)率等方面進行了研究,而對大氣壓強電離甲烷放電過程中電子密度、折合場強等放電參數(shù)以及光譜特性未見詳細剖析。本文在建立了大氣壓強電離甲烷放電裝置的基礎(chǔ)上,針對“放電過程中電子密度、折合場強等放電參數(shù)”和“甲烷放電光譜特性”兩個問題進行研究,主要研究結(jié)果如下:（1）建立大氣壓強電離甲烷放電系統(tǒng),采用電流電壓波形圖驗證了甲烷中大氣壓強電離放電為微流柱與微輝光交替放電的模式;利用Lissajious圖形計算放電功率,進而得出在電壓、流量條件相同的情況下,頻率范圍為6-8 kHz時,能量利用效率在8 kHz時達到最大,為39.65%的結(jié)論;建立甲烷強電離放電的一維數(shù)值模型,使用LXcat數(shù)據(jù)庫中的碰撞截面數(shù)據(jù)計算反應(yīng)系數(shù),使用Comsol軟件求解漂移擴散方程,計算出電子密度最大時為9.44×1015 cm-3,折合場強最大時為321.2Td;采用氣相色譜法對氫氣選擇... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明表
1 緒論
    1.1 甲烷放電光譜特性研究的意義
        1.1.1 等離子體診斷
        1.1.2 甲烷放電光譜特性研究的重要性
    1.2 甲烷放電光譜特性的國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 甲烷微波放電
        1.2.2 甲烷電暈放電
        1.2.3 甲烷介質(zhì)阻擋放電
        1.2.4 其他甲烷放電
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 大氣壓強電離甲烷放電參量的診斷
    2.1 引言
    2.2 大氣壓強電離甲烷放電實驗裝置與研究方法
        2.2.1 大氣壓強電離甲烷放電實驗裝置
        2.2.2 Lissajious圖形法計算放電功率
        2.2.3 大氣壓強電離甲烷放電參數(shù)計算方法
        2.2.4 氣相色譜法檢測放電產(chǎn)物中氫氣選擇性
    2.3 大氣壓強電離甲烷放電參數(shù)測量
        2.3.1 放電電流電壓波形圖
        2.3.2 Lissajious圖形及放電功率
    2.4 電子密度與折合場強的計算
        2.4.1 大氣壓強電離甲烷放電理論模型
        2.4.2 電子密度計算結(jié)果與分析
        2.4.3 折合場強計算結(jié)果與分析
    2.5 放電參量對氫氣選擇性影響的研究
        2.5.1 放電功率對氫氣選擇性的影響
        2.5.2 放電頻率對氫氣選擇性的影響
        2.5.3 單位注入能量對氫氣選擇性的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 大氣壓強電離甲烷放電的光譜特性
    3.1 引言
    3.2 大氣壓強電離甲烷放電實驗裝置
        3.2.1 針-板式甲烷放電實驗裝置
        3.2.2 透明電極甲烷放電光譜采集裝置
    3.3 大氣壓強電離甲烷放電光譜特性
        3.3.1 大氣壓微流注與微輝光放電模式
        3.3.2 甲烷放電光譜的空間分布
        3.3.3 兩種放電模式的光譜特性分析
        3.3.4 電子激發(fā)溫度
    3.4 本章小結(jié)
4 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3148586