對等離子體射流的流體力學(xué)進(jìn)行了力學(xué)模擬,分析了場強(qiáng)與電極厚度及極間距離的關(guān)系;分析和探討了在不同初始速度下,氦氣流速、摩爾分布在軸向和徑向的變化關(guān)系;分析和探討了減弱場強(qiáng)對電離系數(shù)、He^*的激發(fā)系數(shù)和N₂（C³Π_u）的激發(fā)系數(shù)的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:場強(qiáng)的最大值與最小值都出現(xiàn)在陽極附近,為了增強(qiáng)陽極附近電場,可在一定程度上減小電極板的厚度d和減小兩電極板之間的距離D₂;在軸向上,隨著z的增大,V_HE逐漸衰減,氦氣的摩爾分布逐漸降低;在徑向上,隨著r的增大V_HE逐漸衰減,氦氣的摩爾分布逐漸降低;隨著電場減小,電離系數(shù)、He^*的激發(fā)系數(shù)和N₂（C³Π_u）的激發(fā)系數(shù)三者起初變化不太大,當(dāng)電場繼續(xù)減小時,三個系數(shù)下降的幅度變得越來越大,越來越明顯. 

【文章來源】：東北電力大學(xué)學(xué)報. 2019,39(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

速度(左)和摩爾分布(右)隨著位置的變化關(guān)系圖(摩爾分布都用實(shí)際值/44．6轉(zhuǎn)化為百分?jǐn)?shù))圖8軸線上摩爾分布的曲線(當(dāng)初始速度為93．4m/s時把紊流計算結(jié)果用虛線加上)

45×10－17V·cm2時，對應(yīng)的He*的激發(fā)系數(shù)為10－12/cm3s－1，當(dāng)E/N0為15．20×10－17V·cm2時，對應(yīng)的激發(fā)系數(shù)為10－16/cm3s－1．在氮?dú)夥肿赢a(chǎn)生的發(fā)射光譜中，由于第一正帶系B3Πg－A3Σ+u與Herman’sIR帶系重疊嚴(yán)重，且第二正系即譜帶N2(C3Πu)能量最強(qiáng)最清晰，故將譜帶N2(C3Πu)作為氮?dú)夥治龅奶卣髯V線［29］．不同氦－空氣混合物下約化場強(qiáng)對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)，如圖11所示．在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，當(dāng)E/N0一定時，氦氣濃度越高，N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)越大．例如，當(dāng)E/N0為13．70×10－17V·cm2時，濃度為90%氦氣對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－12/cm3s－1，濃度為80%氦氣對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－14/cm3s－1，濃度為50%氦氣對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－18/cm3s－1;當(dāng)濃度一定時，隨著E/N0的約化，起初N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)變化不大，當(dāng)E/N0繼續(xù)約化時，N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)下降的幅度變得越來越大．例如，以濃度為50%氦氣為例，當(dāng)E/N0為67．50×10－17V·cm2時，對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－10/cm3s－1;當(dāng)E/N0為34．53×10－17V·cm2時，對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－12/cm3s－1;當(dāng)E/N0為17．56×10－17V·cm2時，對應(yīng)的N2(C3Πu)的激發(fā)系數(shù)為10－

構(gòu)與文獻(xiàn)［23，27，28］中采用的電極配置相似，毛細(xì)玻璃管內(nèi)徑和外徑分別為0．5mm和1．5mm，兩個可移動電極厚度和寬度分別為35μm和1cm，其中兩電極距離D2為1cm，陽極距端口距離D1為1cm，電極寬度W為1cm，電極厚度d為35μm;不同流速對應(yīng)的射流圖像，如圖3所示．實(shí)驗(yàn)裝置布置圖圖2雙電極的等離子體射流示意圖(a)76．4m/s;(b)93．4m/s圖3不同流速的射流圖像2仿真模型玻璃管微元分析圖，如圖4所示．玻璃管長為L，管內(nèi)徑為R，取水平射流方向?yàn)閆，入口壓強(qiáng)為P1，出口壓強(qiáng)為P2．圖4玻璃管微元分析圖2．1層流模型(1)質(zhì)量守恒方程單位時間內(nèi)微元體中流體質(zhì)量的增加等于同一時間間隔內(nèi)流入該微元體的凈質(zhì)量，即?ρ?t+?(ρu)?x+?(ρv)?y+?(ρw)?z=0，(1)引入矢量符號!·α=div(α)=?αx?x+?αy?y+?αz?z，(2)故公式(1)可寫成?ρ?t+!·(ρU)=0．(3)在此實(shí)驗(yàn)條件下可近似地將流動視為穩(wěn)態(tài)，則密度ρ不隨時間變化，即!·(ρU)=?(ρu)?x+?(ρv)?y+?(ρw)?z=0．(4)61東北電力大學(xué)學(xué)報第39卷

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3635568