發(fā)布時(shí)間：2021-08-09 03:05

　　旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電（Rotating Gliding Arc Discharge,RGAD）可以在常溫常壓下產(chǎn)生一種兼具高溫等離子體和低溫等離子體特性的等離子體,目前在甲烷重整、飛灰處理、廢液降解等領(lǐng)域的研究中備受關(guān)注。驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的電源通常為直流電源,電路中需要串接限流電阻,能量損失大。采用高頻交流電源驅(qū)動(dòng)時(shí),電路中不需要限流電阻,能量利用率較高。同時(shí),高頻電源單位時(shí)間內(nèi)注入的能量高于直流電源和工頻電源,有利于激發(fā)化學(xué)反應(yīng)。為此,本研究設(shè)計(jì)了一種高頻交流電源驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電等離子體發(fā)生裝置,在電弧物理特性分析的基礎(chǔ)上,對放電裝置中的氣流場分布進(jìn)行了仿真,并將這種放電形式用于甲烷干重整制取合成氣,利用發(fā)射光譜分析了反應(yīng)機(jī)理,并計(jì)算了放電中活性物質(zhì)溫度及電子密度,具體結(jié)果如下:1.通過分析旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電過程中的電信號和圖像特征,研究了電弧的滑動(dòng)模式、伏安特性及光強(qiáng)分布。旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧的滑動(dòng)模式分為擊穿伴隨滑動(dòng)模式（Breakdown Gliding Mode,B-G模式）和穩(wěn)定電弧旋轉(zhuǎn)模式（Steady Arc Gliding Mode,A-G模式）,不同滑動(dòng)模式下電壓電流特征均不相同... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電等離子體概念
    1.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的電極結(jié)構(gòu)
    1.3 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電特性研究現(xiàn)狀
    1.4 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電在甲烷干重整中應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)裝置及測量方法
    2.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電發(fā)生裝置及系統(tǒng)
    2.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的電極結(jié)構(gòu)
    2.3 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電所用原料及儀器設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)測量與計(jì)算
        2.4.1 放電參數(shù)測量
        2.4.2 氣體參數(shù)計(jì)算
        2.4.3 ICCD高速攝相
        2.4.4 發(fā)射光譜
        2.4.5 氣相色譜
    2.5 積碳表征
        2.5.1 SEM
        2.5.2 TEM
        2.5.3 Raman光譜
3 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的物理特性研究
    3.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的滑動(dòng)模式
        3.1.1 電壓電流信號特征
        3.1.2 放電宏觀圖像
        3.1.3 電弧運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
        3.1.4 兩種滑動(dòng)模式的過渡
    3.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的伏安特性
        3.2.1 電弧燃弧-熄弧過程
        3.2.2 不同階段電弧的函數(shù)特征
    3.3 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的光強(qiáng)分布
        3.3.1 光強(qiáng)分布圖像
        3.3.2 光強(qiáng)分布特性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧流場研究
    4.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的等效電路模型及放電模式
        4.1.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的等效電路模型
        4.1.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電的放電模式
    4.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧的流場分布
        4.2.1 放電裝置中的流速變化
        4.2.2 內(nèi)電極頂角對流速的影響
    4.3 氣流量對電弧參數(shù)的影響
        4.3.1 氣流量對滑動(dòng)模式的影響
        4.3.2 氣流量對擊穿電壓的影響
        4.3.3 氣流量對電弧電壓的影響
        4.3.4 氣流量對穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)間的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電用于甲烷干重整研究
    5.1 電極結(jié)構(gòu)對重整效果的影響
        5.1.1 高壓電極頂角對重整效果的影響
        5.1.2 高低壓電極相對高度對重整反應(yīng)的影響
    5.2 進(jìn)氣流量對甲烷干重整效果的影響
    5.3 供氣配比對重整效果的影響
    5.4 反應(yīng)機(jī)理分析
        5.4.1 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電發(fā)射光譜診斷
        5.4.2 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電活性物質(zhì)的溫度
        5.4.3 旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)弧放電電子密度
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3331234