学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大气压DBD氩等离子体射流放电伏安特性研究

作　者: 方磊
导　师: 张家良
学　校: 大连理工大学
专　业: 等离子体物理
关键词: 大气压等离子体射流介质阻挡放电伏安特性多脉冲电流
分类号: TP60
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 269次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

大气压低温均匀等离子体由于具有广阔的工业应用前景,因此在实验技术和数值模拟方面,许多学者针对大气压均匀等离子体放电开展了大量的研究工作。大气压射流放电是近年来发展起来的产生大气压低温等离子体的一种有效放电技术。本文利用介质阻挡放电(DBD)制式,在流动的氩气中实现了大气压低温等离子体射流。氩气中的射流放电电流半周期之内呈现规则的多脉冲特性,本文系统地研究了大气压氩气介质阻挡等离子体射流放电的多脉冲电流现象。通过实验测量得到氩气射流放电的电压和电流波形,据此分别计算了相邻电流脉冲之间的瞬时电压差值、脉冲峰值、脉冲宽度、以及平均放电电荷(电流正半周期的传导电荷)和平均放电功率,研究了这些特性与放电条件参数之间的关系,这些参数包括气体的流量、电极之间的间距以及地电极的面积。实验表明,积累在介质表面的电荷产生的反向电场,是导致放电电流形成多个脉冲的主要原因。当其他条件不变,仅仅改变气体流量,分析计算发现气体流量对电流脉冲的峰值、宽度、以及放电电荷和放电功率等参数没有显著的影响。仅仅改变地电极的面积,发现不同的放电面积,产生的电流脉冲的峰值和宽度有较为明显的差异,地电极的面积越小,电流脉冲的峰值和宽度也就越小,同时其放电的功率和放电电荷也越小。通过改变电极之间的间距,可以看出,当电极间距增大时,电流脉冲的峰值变小,电流脉冲的宽度会增大,放电功率以及放电传导电荷量变小。氦气DBD放电中电流脉冲的多脉冲现象,已有大量的数值理论研究显示,是因为氦原子的长寿命亚稳态和及其在氦气中的高扩散性质所决定的。为了探索氩气射流放电电流脉冲的有序性,对大气压氦气和氩气产生的等离子体射流放电的电流特性做了对比研究。在本文的实验条件下,氦气和氩气的放电电流都会出现多脉冲现象,但是电流脉冲之间的瞬时电压差值、脉冲峰值、脉冲宽度以及放电电荷和放电功率显著不同。实验表明,氩气放电相邻脉冲之间的瞬时电压间隔是稳定的,而氦气的却是起伏变化的。在相同的放电条件下,氦气的电流脉冲数目比氩气的电流脉冲数目多,氩气的放电电流脉冲高而窄,氦气的电流脉冲低而宽,半个放电周期内氩气放电传导电荷小于氦气放电传导电荷,但是氩气的放电功率大于氦气的放电功率。据此,本文认为氦气放电多电流脉冲的形成机理和氩气中的多脉冲电流的形成机理是不完全相同的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-24
  1.1 气体放电简述  9-13
    1.1.1 气体放电基本概念  9-10
    1.1.2 气体放电的模型与原理  10-13
  1.2 介质阻挡放电  13-20
    1.2.1 丝状放电  15-16
    1.2.2 自组织版图  16-17
    1.2.3 均匀弥散放电  17-20
  1.3 大气压等离子体射流  20-22
  1.4 大气压氦气均匀放电的电流特性  22-24
2 论文内容安排与实验装置介绍  24-26
  2.1 论文内容安排  24
  2.2 实验装置及仪器介绍  24-26
3 氩气大气压等离子体射流放电伏安特性研究  26-33
  3.1 引言  26
  3.2 氩气放电的电流多脉冲研究  26-32
  3.3 小结  32-33
4 外部放电条件对多脉冲放电的影响  33-44
  4.1 气体流量对多脉冲放电的影响  33-35
    4.1.1 气体流量对多脉冲电流特性的影响  33-34
    4.1.2 气体流量对多脉冲放电强度的影响  34-35
  4.2 地电极面积对多脉冲放电的影响  35-39
    4.2.1 地电极面积对多脉冲电流特性的影响  35-39
    4.2.2 地电极面积对多脉冲放电强度的影响  39
  4.3 电极间距对多脉冲放电的影响  39-42
    4.3.1 电极间距对多脉冲电流特性的影响  39-42
    4.3.2 电极间距对多脉冲放电强度的影响  42
  4.4 小结  42-44
5 氦气和氩气大气压等离子体射流放电伏安特性研究  44-50
  5.1 氦气和氩气的多脉冲放电对比研究  44-49
  5.2 小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57-59

大气压DBD氩等离子体射流放电伏安特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文