本文關鍵詞：沿面介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化及供電研究

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【摘要】：沿面介質(zhì)阻擋放電能夠在大氣壓下產(chǎn)生大面積、能量密度高的低溫等離子體,在生物醫(yī)學、材料表面改性、環(huán)境保護等領域得到了廣泛的研究。沿面介質(zhì)阻擋放電裝置的結(jié)構(gòu)和供電電源是影響等離子體溫度、等離子體密度、電子能量分布及活性物質(zhì)生成的主要因素,對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及供電研究對于提高其應用效能具有很大的指導作用。本文設計了一種沿面介質(zhì)阻擋放電裝置,其高壓電極為緊貼于介質(zhì)管內(nèi)壁的彈簧狀不銹鋼絲,低壓電極為包裹介質(zhì)管外壁的鋁箔。利用Ansoft Maxwell軟件對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置進行靜電場的仿真,從理論上為放電裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計提供指導；并實驗研究了在高壓電極長度一定時,電極結(jié)構(gòu)配置、絕緣介質(zhì)性質(zhì)、供電電源對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置放電特性及臭氧生成的影響。研究結(jié)果如下：(1)在氣隙的同一位置,場強隨電壓的升高而線性增大、隨介質(zhì)厚度的增加而減小、隨相對介電常數(shù)的增大而增大；選取電極線徑較小、介質(zhì)厚度薄、較大相對介電常數(shù)的介質(zhì),均可以降低放電起始電壓。(2)高壓電極長度一定時,螺距是影響放電特性及臭氧生成的主要因素,線徑及管徑對放電特性及臭氧生成的影響較�。辉谝欢ǖ碾妷合�,存在一個優(yōu)化螺距使放電功率達到最大,螺距大于優(yōu)化螺距之后,放電功率幾乎不變。在實驗考察的范圍內(nèi),同樣電壓下,介質(zhì)厚度較大的裝置,放電弱,放電功率小,臭氧生成量少,臭氧生成效率(單位能量生成臭氧量)低；介質(zhì)的相對介電常數(shù)較大的裝置,放電強,放電功率大,臭氧生成量多。(3)交流電源供電下,存在一個電壓峰值,使得臭氧生成效率最大。對比不同電源頻率實驗效果發(fā)現(xiàn),9.6kHz電源供電下,沿面介質(zhì)阻擋放電裝置可以在較低的電壓下就可以獲得較大的放電功率及臭氧生成量；而50Hz交流高壓電源供電時裝置的放電強度小,但等離子體層面積大。
【關鍵詞】：沿面介質(zhì)阻擋放電 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 供電 放電特性 臭氧生成
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O461;TN86
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 介質(zhì)阻擋放電10-20
• 1.2.1 介質(zhì)阻擋放電的研究歷史10-12
• 1.2.2 介質(zhì)阻擋放電的物理機理及化學過程12-14
• 1.2.3 介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)及電路模型14-18
• 1.2.4 介質(zhì)阻擋放電的應用18-20
• 1.3 沿面介質(zhì)阻擋放電的放電機理和供電電源20-21
• 1.4 本文的研究內(nèi)容21-22
• 2 沿面介質(zhì)阻擋放電裝置的靜電場仿真研究22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 靜電場基本方程22-23
• 2.3 基于Ansoft Maxwell的裝置靜電場仿真研究23-33
• 2.3.1 仿真模型的建立23-25
• 2.3.2 仿真結(jié)果和討論25-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 3 沿面介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實驗研究34-55
• 3.1 引言34
• 3.2 實驗裝置34-36
• 3.2.1 沿面介質(zhì)阻擋放電裝置34-35
• 3.2.2 電氣測量系統(tǒng)35
• 3.2.3 臭氧測量系統(tǒng)35-36
• 3.3 外加電壓對放電特性及臭氧生成的影響36-38
• 3.4 高壓電極配置對放電特性及臭氧生成的影響38-47
• 3.4.1 線徑的影響38-41
• 3.4.2 螺距的影響41-45
• 3.4.3 管徑的影響45-47
• 3.5 介質(zhì)對放電特性及臭氧生成的影響47-53
• 3.5.1 介質(zhì)厚度的影響48-51
• 3.5.2 介質(zhì)相對介電常數(shù)的影響51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 4 沿面介質(zhì)阻擋放電裝置供電研究55-66
• 4.1 引言55
• 4.2 實驗裝置55
• 4.3 供電電源對放電特性及臭氧生成的影響55-59
• 4.4 供電電源對裝置等效電路及參數(shù)的影響59-62
• 4.5 裝置與電源的阻抗匹配62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 5 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況71-72
• 致謝72-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郝艷捧;關志成;王黎明;王新新;李成榕;;大氣壓下氣隙均勻放電提高無紡布表面親水性[J];高電壓技術;2005年12期

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本文編號：626497