空心针-板电极中较大体积的大气压均匀放电

利用空心针-板电极装置,在大气压空气中产生了直流激励的均匀氩气等离子体羽.电学和光学测量结果表明,虽然采用直流电源驱动,但放电为周期性的脉冲.每个脉冲对应一个等离子体子弹从空心针向着阴极的传播过程.对放电特性随放电电压、电极间距和氩气流量的变化关系进行了研究.发现放电频率随电压的升高而增大,随距离和氩气流量的减小而增大.以直流空心针-板电极作为放电单元构成阵列,得到了较大体积的大气压均匀放电.     

介质阻挡放电分解O2/N2的试验及机理分析

通过建立介质阻挡放电型低温等离子体反应器实验系统,利用Q-V Lissaious 图形法对反应器电学参量进行测试,研究了该反应器分解O2/N2混合气时,激励峰值电压、放电功率、电场强度对生成的臭氧及二氧化氮体积分数的影响.结果表明:反应器放电功率、电场强度随激励峰值电压和放电频率的升高而增大,放电频率对电场强度的影响较...     

针电极曲率半径对微间隙空气放电击穿特性的影响

电极结构对低压、微间隙放电击穿特性有一定影响,为了揭示本安开关变换器电容输出短路放电机理,系统研究了电极曲率半径与击穿电压之间的关系。以电极结构对微间隙放电击穿规律为研究目标,围绕针电极曲率半径,采用坐标变换法求解曲率半径与电场分布及击穿电压之间的数学关系。基于该数学表达式及流体-化学动力学理论,提出了低压、微间隙条件下综合考虑场增强因子及曲率半径的二维轴对称针-板电极几何模型,通过研究曲率半径对电子数密度、电场畸变程度的影响,阐明曲率半径对空气放电击穿特性的影响规律,并结合微纳程控放电试验平台进行试验验证。结果表明：针电极表面电子数密度增加越快,电荷积聚效应越显著,阴极表面更易形成场致发射从而击穿间隙产生放电;相同电极间距下,曲率半径越小,畸变电场强度越大,击穿电压越低,当电极间距小于等于8μm时,曲率半径对电场畸变的影响程度大;当电极间距大于8μm时,电极间距对电场畸变的影响起主导作用。研究得出曲率半径与电极间距共同影响电场分布,为进一步揭示微间隙放电机理提供理论参考。     

低温等离子体烟气脱硫中OH自由基发生装置研究

对低温等离子体烟气脱硫技术中OH自由基发生装置的电极结构及放电特性进行了研究。得到电极结构的参数对放电特性的影响规律：放电电流随针对数增加和针直径的减小而增大．得到针间距理想值与针板间距的关系式．实验表明,在一定范围内,水蒸气从针电极喷出的速度对放电电流没有明显影响．并对大气压下不饱和水蒸气电晕放电中的OH自由基进行了发射光谱诊断．     

基于中压微波氩等离子体的鞘层时空特性研究

鞘层特性直接影响微波等离子体应用于工业等领域的质量,针对研究其时变的空间分布和电场分布具有一定难度的问题,运用有限元的方法建立了中等气压下耦合麦克斯韦方程的微波氩等离子体三维模型,对鞘层的时空特性进行分析,给出了其二维等效模型.基于对等离子体参数的分析,讨论了鞘层的形成过程及其厚度的变化趋势,对比分析了等离子体电场及微波电场的时空瞬态特征.结果表明:在时间上,由于电子与离子的扩散速度和受力方向不同,鞘层的厚度呈逐渐增大的趋势,并最终形成稳态鞘层;在空间上,鞘层存在于所有与等离子体接触的放电管壁附近,鞘层区域的电场强度始终大于等离子体主体区域,且电场方向始终指向管壁,对微波电场产生阻尼作用.此外,通过量化分析证明了鞘层厚度随压强的增大而逐渐减小.     

氮气介质阻挡微放电中活性物种的诊断研究

利用三极差分抽气分子束质谱装置在亚大气压介质阻挡放电产生的氮等离子体中观测到,粒子流中的主要离子成分是N^＋,N2^＋,并且分别研究了放电气压、放电电压、放电重复频率对氮等离子体中N^＋与N2^＋活性物种离子流强度的影响。结果显示,N^＋的离子流强明显高于N2^＋,主要是由于产生的N^＋和时在电场作用下向阴极板运动时,N2^＋会与中性粒子及电子碰撞发生反应而进一步生成了N^＋,并且N^＋与啊流强随放电电压、放电频率的增大而增大,N^＋,N2^＋的相对浓度几乎不变,而随N2压力变化N^＋与N2^＋流强会出现一个极值。进而对该现象的产生、检测和形成机制进行了研究。     

放电等离子体方法处理二甲苯废气的实验研究

介绍采用放电等离子体方法脱除二甲苯的实验研究。采用线一筒式反应器，分别就峰值电压、反应物浓度、停留时间变化对脱除率的影响进行了研究。结果表明，除去效果随峰值电压、反应时间增加而提高，随反应物入口浓度增大而降低，最高脱除率为71．7％。     

湿式电迁移烟气脱硫技术研究

介绍了湿式电迁移烟气脱硫试验,利用SO2在放电条件下能俘获电子形成负离子,并在电场作用下发生迁移的特性,将电晕放电和湿式水膜结合起来进行烟气脱硫．通过模拟试验,研究了模拟烟气参数、反应器结构及放电特性等因素对SO2电迁移和脱硫效率的影响．试验结果表明：SO2在放电电场中具有电迁移的能力,系统脱硫效率随电压升高、放电区长度和输入功率增加而增加,脱硫效率可以达到90％以上．     

电极结构对电流体运动的影响

为了研究电极结构的变化对除尘器中电晕放电产生的二次流与主流一次流耦合后形成的流场以及电场分布的影响，设计了线-传统板与2种不同结构的线-开孔板极配方式.在建立电晕放电和流场的多物理场耦合数值模型的基础上，利用COMSOL软件模拟研究了3种不同极配方式下的电除尘器通道内的电场与流场特征.模拟结果表明：电极结构对除尘器内部近板电场及流场分布影响较大.新型开孔板的近板电场强度高于传统板，随着入口流速的增大，离子风对除尘器通道内流场的扰动逐渐减小.结果同时表明孔结构能有效降低近收尘极板流速，在入口流速为0.5 m/s时，新型开孔板近板风速相比传统板分别降低了14.58%和15.62%,入口流速为1.0 m/s时，近板流速分别降低了19.94%和20.20%.这一结果表明新型开孔结构能有效减小收尘极板附近流速，减少二次扬尘，提高除尘效率.     

SrH2分子在外电场作用下基态性质及激发特性研究

采用密度泛函理论，以DGDZVP为基组，采用wB97XD方法研究了不同外电场(0～0.05 a.u.)对SrH₂分子基态几何结构、电荷布局、偶极矩、总能量、最高占据轨道(HOMO)能级、最低空轨道(LUMO)能级及能隙(E_g)、红外和拉曼光谱及电子激发特性的影响.研究结果显示：键长和偶极矩随外电场的增大而增大，键角、总能量、HOMO能级、LUMO能级和能隙随外电场的增大而减小，Sr原子正电性随外电场的增大而减弱，H原子负电性也随外电场的增大而减弱，红外和拉曼光谱在外电场的作用下都出现了红移，其强度也发生了明显的变化，前26个激发态激发能、振子波长和振子强度都随外电场变化而发生了比较复杂的变化，说明SrH₂分子光谱和激发特性均易受外电场的影响，这对材料的光学特性研究提供理论参考.     

乙二胺合钴-尿素络合法脱除NO的实验研究

在半连续的鼓泡反应器中,对乙二胺合钴-尿素络合法脱除烟气中的NO进行实验研究.结果表明,向尿素溶液中添加乙二胺合钴可以增大溶液中NO2的氧化度和NO的溶解度,使吸收液的脱硝率有较大的提高;增大氧气浓度、Co(en)3+3浓度、NO进口浓度,脱硝率也随之增加;增大尿素浓度,脱硝率增加的幅度较小;增大烟气流量不利于NO的吸收;当p H值为10.4,温度在60~70℃之间时,吸收液可以保持较高的脱硝率.     

高压电场干燥特性的实验研究

为研究各种物理因素对高压电场干燥速度的影响.提高干燥效率,选用豆腐为干燥物进行高压电场干燥实验.考察了电源电压、温度、上下电极间距、针间距等物理因素对高压电场干燥速度的影响.结果表明:干燥电压与干燥速度具有一定的正相关性,上下电极间距和针电极间距均对干燥速度有一定影响,且存在一最佳的间距;在上下电极间距9 cm、针间距8 cm、干燥电压45 kV时,干燥速度最快;温度的增加可提高干燥速度.     

SO2的等离子体解离及其反应途径研究

采用双介质阻挡放电技术研究了SO2的非平衡态等离子体化学反应,研究结果表明：在无O2条件下SO2的脱除同时存在氧化与还原两条途径;SO2的脱除率随电极间电压,放电时间增加而增加,这些结果为实现低温等离子体脱除烟道气中的SO2工艺提供理论论据。     

超声强化脱除模拟烟气中NO的研究

采用NO和N2的混合气模拟烟气,用酸性尿素溶液作吸收液还原吸收模拟烟气中NO,考察了NO浓度、进气量、尿素浓度、pH值及温度对NO脱除效率的影响,并且在超声环境下进行了NO脱除实验的研究。实验结果表明:当NO含量为3 300 mg/m3,进气量为300 mL/min时,尿素质量分数为10%,pH值为3.00,常压50℃下,NO脱除率最高,可达到86.84%。超声对尿素吸收NO具有一定的强化作用,使用5 kW超声功率,此时NO脱除率提高到89.13%。     

含硫酸盐有机废水对两相UASB 反应器影响因素

研究ＳＯ４＾２－／ＣＯＤ值、水力停留时间、ＣＯＤ值等因素对两相ＵＡＳＢ反应器的日产气量、单位产气量、甲烷体积分数、ＣＯＤ去除率、相对产甲烷率等方面的影响,实验结果表明,酸化相对上述因素的变化比较敏感,产甲烷相则非常稳定,此外,细菌本身的特性地反应器的正常运行有重要影响。     

电絮凝法处理印染废水研究

用电絮凝法处理印染废水,考查了反应时间、极板电压、废水pH值和电极间距对印染废水CODcf去除率的影响．通过正交试验,确定了电絮凝法印染废水处理过程的优化条件为：反应时间40min,极板电压35V,废水pH值8,电极间距3cm,CODcr去除率可迭89．65％．     

双联毛细管管口气泡生长可视化实验

利用高速摄影仪对双联毛细管管口气泡的生长和脱离特性进行了可视化实验研究.实验结果表明,当液体淹没双联毛细管管口时,在管内无气体流动情况下,管径大和亲水的毛细管易于成为液体通道,而管径小和憎水的毛细管易于成为气体通道;在有气体流动情况下,管径大的毛细管成为气体通道,而管径小的则成为液体通道.当气室的进气流量增大时,双联毛细管端口处气泡脱离直径变化很小,而气泡的脱离周期却随之明显减小,双联毛细管的气泡生长和脱离会发生明显的相互影响.此外,液体流速对气泡的生长和脱离有很大的影响,液体流速越大,气泡脱离越快,气泡的脱离直径则越小;在液体流速较大时,靠近流体进口处的毛细管端口气泡生长和脱离明显加快,从而导致相邻毛细管端口的液体回流现象.     

离心泵吸水室内气液两相流动试验及数值模拟

为了研究离心泵输送气液两相介质时吸水室内的流动规律,对透明模型离心泵进行了试验研究;同时基于Eulerian Eulerian非均相流模型,对离心泵内气液两相流动进行了数值模拟,采用试验验证过的数值计算模型分析了吸水室内的两相流动,揭示了吸水室内流型的变化规律,建立了流型与泵外特性之间的关系。研究结果表明：吸水室内最多可能出现8种流型,但在某一转速下,最多只会出现6种流型;气体螺旋长度随液体流量的增大而减短,随转速的增大而增长;螺旋流的出现极大地增大了吸水室内的湍流强度,降低了泵的稳定性;吸水室内流型为稳态螺旋泡状流时,泵的扬程较大,离心泵效率最高时,吸水室内流型为稳态非螺旋泡状流或脉动非螺旋泡状流。     

不同地应力条件下平行钻孔抽采瓦斯运移特性实验分析

利用自主研发的"多场耦合煤层气开采物理模拟实验系统",开展了不同地应力水平下平行钻孔瓦斯抽采的物理模拟实验,研究结果表明：1）平行钻孔瓦斯抽采中,抽采前期压降曲线斜率大,中、后期压降曲线斜率相对较小,并且相邻抽采管之间瓦斯解吸速率较边界抽采管快,任意时刻平行或垂直抽采管方向气压变化值均关于抽采管对称,离抽采管抽采段越近,瓦斯解吸速率越快,瓦斯解吸速率与距离抽采管连接段远近无关;2）瓦斯抽采中,随着地应力增加,瓦斯解吸速率减缓,压降漏斗收缩变小,瓦斯有效解吸面积变小,且地应力对消除突出危险区域出现时间影响差异不明显,但随着地应力增加,消突范围渐缩小;3）瓦斯抽采中,瞬时流量随时间演化可分为急速升高、快速衰减和极限抽采三个阶段,并且随着地应力增加,瞬时流量峰值减小,瞬时流量衰减速率减缓,瓦斯累积流量降低,累积流量增长速率减缓,抽采效率降低。     

侧底复吹RH精炼装置内的钢液流场及循环流量

采用数值模拟方法考察了钢包底吹位置对侧底复吹RH装置内流体流动及循环流量的影响.计算结果表明:在钢包底吹条件下,当底吹位置和钢包中心连线与浸渍管中心连线夹角一定时,随着底吹位置至钢包中心距离的增大,循环流量先增大后减小;当底吹位置至钢包中心距离一定时,循环流量随夹角的增大而减小;与现有RH吹氩方式相比,当采用侧底复吹且钢包底吹气量保持在200 L/min时,循环流量可提高25%以上;当关闭上升管侧吹且仅采取钢包底吹时,与现有RH吹氩方式相比,循环流量可提高60%~100%.