介质阻挡放电中的表面电荷

在介质阻挡放电中,计算不同的放电间隙,气压,介电常数和介质厚度等放电条件下的表面电荷量,在VD和SD两种情况下分别进行测量,比较实验和计算结果,并讨论其机理。     

介质表面的辉光放电特性

为产生大面积片状等离子体,实验研究了在介质表面的直流放电氩等离子体特性. 测试了共面电极和对面电极两种结构下的放电伏安特性曲线和等离子体发光图像,讨论了介质表面效应对电场分布和放电特性的影响. 结果表明,这两种电极结构具有相似的放电特征,等离子体通道紧贴介质表面;二者伏安特性曲线基本相同,它们随放电条件的变化规律也比较相似,但与传统平板电极直流放电特性不尽相同. 介质表面影响电场分布和电荷损失机制,因而影响放电特性. 介质表面共面和对面电极结构可以产生高密度平面等离子体.     

表面性质对介质阻挡放电的影响

为了分析介质阻挡放电(DBD)中表面性质改变对气体放电的影响,实验研究了大气压介质阻挡放电介质表面覆盖或不覆盖金属膜时的放电特性,观测了放电丝时空演化行为. 结果表明,未覆盖金属膜的DBD是典型的丝状放电,而覆盖金属膜后DBD放电丝数目锐减而且随时间缓慢游动. 金属膜使介质表面等电位化,电荷表面自由移动使得放电空间只存在少数的放电丝;空间电场梯度减小以及局域热作用导致的自禁止效应使得放电丝在空间中连续随机运动.     

气体绝缘系统电极表面覆膜时金属导电微粒带电原因分析

在施加直流或交流电压的表面覆涂绝缘介质的楔形电极结构条件下，讨论了SF6中自由金属导电微粒在电场梯度力存在时的运动特性．通过实验测得的自由导电微粒运动起始时的电压，计算得到微粒所带电荷量，该结果与采用法拉第筒测得的结果吻合，即当电极表面覆以100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜时，微粒带电量约为未覆膜时的30％～60％．通过对微粒与介质间局部放电导致发光现象的实验观测研究，表明表面覆涂绝缘介质的非平行平板电极间自由金属导电微粒的带电机理在直流电压下为电导电流或薄膜表面极化带电，交流电压下为微粒与介质间的微放电．     

静电放电参数低重复特性分析

静电放电发生时,由于气体压强、空气湿度、电极表面状况、环境温度等因素的影响,相关放电参数(击穿电压、电流、电场、磁场、峰值、弧长、上升斜率等)具有低重复特性。我们通过相关放电参数的处理来研究带电体和受电体之间间隙的电性质。从理论上和实验上深入研究放电间隙电性质的低重复特性,对于充分认识和把握静电放电的本质,对于静电放电危害的防护,有十分重要的理论意义和实际意义。通过改变静电放电发生器实验环境温度来获得相应的固定间隙放电情况下电流峰值的差异。试图从理论上对静电放电条件下所获得电流峰值的低重复特性加以初步的分析讨论。     

静电放电火花点燃特性与危险性分级方法

由分析静电放电火花羔火过程的物理特征和静电放电火花的点燃特性。根据静电放电火花的能量大小、放电火花空间分布范围和放电火花持续时间，研究静电放电火花实际点燃可燃物的可能性大小，给出6种典型静电放电火花的实际点燃能力。根据灰色系统理论，分析静电放电火花点火源序列和可燃物危险性序列之间存在的关联性，对静电放电火花的实际点燃危险性进行定量评价，将工业生产条件下的静电放电火花点燃危险性分为4级。     

纯氧环境下材料静电放电点燃性实验

某些特殊环境中,织物、毛皮等材料需要在不同压强纯氧条件下使用,纯氧为强氧化剂,静电放电很可能引起材料燃烧,从而对材料使用的安全性造成威胁,甚至造成生命和财产损失.设计制作了一套静电放电点燃性纯氧密封实验装置;在42 kPa,101 kPa和142kPa压强下,采用不同的静电放电模型,对4种材料进行了静电放电引燃性实验,给出了不同压力条件下材料的引燃能量,结果表明,材料在纯氧环境中,随着纯氧压强的升高而越来越容易被点燃,材料的引燃性能与放电速度有关.     

不同气压下氩气介质阻挡辉光放电的特性研究

利用双水电极介质阻挡放电装置,采用光学方法和电学方法测量了不同气压下氩气介质阻挡辉光放电发光和转移电荷的时间特性.随气压的增加,放电的光信号脉冲数不断增加.介质阻挡辉光放电的起始时刻都发生在外加电压的下降沿,也就是电压的零点以前,即"过零放电".通过Lissajous图形得到了放电功率.气压小于8.08×104Pa时,介质阻挡辉光放电电压和放电功率随气压变化缓慢增加;在气压大于8.08×104Pa时,介质阻挡辉光放电电压和放电功率随气压变化迅速增加.获得了气压对介质阻挡辉光放电电压和放电功率的影响.     

计算带电人体通过金属小棒电极放电电流的一种电路模型

依据IEC61000-4-2标准制造的静电模拟器的放电过程,与真实的人体静电放电过程中身体表面分布的电荷是通过在手指尖端产生的火花放电完成的过程存在明显区别。为了探明人体真实放电过程的性质,提出了一种由所测放电电流估算火花放电电压的方法;并证明在人体接触式放电过程中,在火花放电之后存在着电弧放电现象。考虑到电弧放电和基于火花阻抗公式的时变阻抗,得到了一种用于计算与充电电压有关的人体放电电流的改进等效电路模型。     

电荷沉积对大气压介质阻挡放电特性的影响

采用CCD影像法对大气压介质阻挡放电电荷沉积效应进行了实验研究.结果表明,沉积电荷是由微流光放电产生的,由沉积电荷构成的界面域等离子体会受激励电压、激励频率、DBD结构等因素影响;沉积在电介质表面的电荷主要是能量较高的电子,它们显著地影响着等离子体化学过程;窄间隙、薄电介质层结构、高频激励以及优良的电介质材料可以有效地增强界面域效应,进而提高了DBD反应器的性能.     

模拟烟道中粉尘粒子的荷电凝并实验研究

基于电凝并理论,在模拟电除尘器烟道中增设预荷电装置,进行了高压电场荷电凝并研究.实验结果表明,将预荷电装置安装于烟道中,离子浓度比除尘电场中高约1个数量级,有利于提高粉尘的荷电量,增强带电粒子的凝并作用;交变电场比直流电场更利于带电粒子凝并,最佳电场频率为40 Hz;电凝并作用可以使粒子粒径增大21%左右,总除尘效率提高2.6%～3.5%,有利于实现电除尘器的小型化.     

飞行器表面沉积静电分布仿真

研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义.结合某型实体飞机开展1:1仿真建模与计算.通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分布的影响规律.结果表明:在飞行状态下飞机的电容约为460.5 pF;模型结构对飞机机头处的静电场有影响,驾驶舱、机舱舷窗等结构使得机头处的静电场变化约20％,而对其他位置处的静电场影响较小;不同沉积电荷量下飞机各放电刷处的静电场强度呈线性变化规律,飞机各放电刷处静电场强度不同,其中放电刷静电场强度最高处比最低处高约97％.     

静电平衡导体表面张力分析

静电平衡条件下,孤立带电导体表面任意一点的电荷处于其它电荷激发的电场中,因此受到其它电场斥力的作用,此力即为文章所讨论的表面张力。文章通过理论分析推导出导体表面张力密度与电荷密度之间的关系式,推导出孤立带电导体球、无限长导体圆柱及导体椭球的表面张力密度与所带电荷及其几何参数之间的关系。     

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。     

电除尘器中粉尘粒子的凝并

应用电流体力学和外力场输运理论,分析了电收尘器中带电粉尘粒子的凝并现象。在一定的简化条件下建立了粒子凝并速率计算式,并通过实验进一步探讨了带电粉尘粒子凝并的机理。研究结果表明,电场中带电粉尘粒子的凝并受粒子表面电荷分布和电荷量、粒径、粒子所带电荷的极性以及中性电荷粒子的影响。无论单极或双极电晕,带电的粉尘粒子都发生凝并,但带正、负电荷粒子的凝并受限于某一作用范围。     

普克尔斯效应反射法测量绝缘膜表面放电电荷的分布

介绍用普克尔斯效应反射测量系统测量绝缘膜上表面电荷分布的方法，与原来的透射法相比，反射法可以避免薄膜本身光学特性的影响，因而提高了测量准确度．采用高速光检出装置，反射法可用于测量直流、脉冲及交流沿面放电时绝缘膜上表面电荷密度及分布．文中较详细地介绍了低密度聚乙烯膜交流沿面放电时表面电荷分布的测量结果．     

静电能量与静电场能量关系研究

分析了静电能量、静电场能量的来源、分布区域、差别与联系,指出,静电能量是带电体内电荷之间的相互作用能,它是由电荷携带的,定域于电荷存在的空间中。静电场能量是散布在场存在的空间中,是由场携带的。静电能量和静电场能量是相互伴随产生和消失的,这正是静电场能量到底是由场携带的还是由电荷携带的在静电场的情况下无法判断的原因。静电场能量和静电能量在数值上是相等的,这为静电场能量的测量提供了一条有效的途径。建议将静电能量和静电场能量区别开来,这有助于教和学,有助于进一步完善电磁学理论体系。     

带电导体所受的静电力

利用导体电荷分布的面模型和体模型,给出计算带电导体所受静电力的一般公式,并举例说明其应用。     

静电场对气动喷头雾化性能的影响研究

分析了静电场对液体表面张力的影响,用瑞利极限分析了雾滴的碎裂机理和雾滴在静电场作用下聚并的特殊规律,在此基础上,通过正交实验对静电场作用下的气动喷头的雾化特性进行了研究,发现合理的静电场分布可以有效地控制雾滴的尺寸和雾滴的分布．     

固体发动机推进剂静电敏感性测试技术现状

安全性能研究的目的是探索推进剂的组分、药浆及发动机发生分解、燃烧、爆炸的原因和机理,静电放电是固体推进剂发动机发生事故的重要外部激励源.介绍静电火花测试法和20世纪80年代初在法国设计的一种称为法国测试方法的测试系统,将推进剂配方分为敏感性和非敏感性推进剂配方.但是,由于没有考虑热力和机械条件,评估推进剂静电敏感性的静电感度仍有一定的缺陷.静电感度与许多因素有关,怎样正确评估推进剂静电敏感性还有很长的路要走.