大气压下气液两相介质阻挡放电特性研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dunwei1981
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低温等离子体技术在水电厂废水、火电厂废气等废气废水治理领域的有着非常广阔的应用前景。气液两相介质阻挡放电加以丝网辅助时能够实现大面积均匀稳定放电,且其液相溶液能够促进等离子体中OH-自由基和O自由基的生成,它很好的满足了等离子体工业应用的基本需求。而目前丝网辅助气液两相DBD的研究目前主要集中在开放环境下废水治理应用方面,并且研究集中在放电电学特性方面,对于光谱分析研究较少,对于丝网网孔尺寸和大气相对湿度的影响规律研究比较少。本文以废气治理为目的,在封闭的大气环境下研究外界因素对气液两相介质阻挡放电这一等离子体源结构的影响。本文研究封闭的大气环境下的气液两相介质阻挡放电,首先利用电压-电流检测法计算放电功率,分析研究外界因素,如丝网网孔尺寸、空气相对湿度、电源驱动频率和气体流速等对放电功率的影响规律及其影响机理,同时通过图像记录分析放电发展过程以及放电间隙对放电电流脉冲的影响。并在各自峰值频率下,比较气液两相介质阻挡放电和传统板板电极电学特性的差异。研究结果表明,丝网网孔尺寸对放电通道的产生及其分布有重要影响,从而对放电功率有重要影响;放电功率在空气相对湿度为85%时放电功率达到最大值。气液两相介质阻挡放电与板板电极介质阻挡放电相比,前者放电功率值在11kHz处达到最大值,而后者在12kHz时达到最大值。各自峰值频率下,气液两相介质阻挡放电放电功率值明显高于传统平板电极介质阻挡放电。其次,通过玻尔兹曼曲线拟合法结合光谱仪采集的发射光谱计算电子激发温度和分子振动温度,得到施加电压、空气相对湿度、电源驱动频率和气体流速对上述光学参数的影响机制。实验结果发现,随着电源频率的升高电子激发温度和分子振动温度均呈现先上升后下降,并且在11kHz处达到最大值;气体流速的增加对激发温度的影响呈现先增后减趋势。各自峰值频率下,气液两相介质阻挡放电电子激发温度值值明显高于传统平板电极介质阻挡放电。本文的研究对推动大气压下介质阻挡放电的进一步应用具有一定的理论意义和工程应用价值。
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