同轴电极交流电压下瞬态火花放电特性研究

近年来瞬态火花放电由于可以产生高密度、高能量电子,为等离子体化学提供更多的活性粒子受到了广泛关注;并已成功应用于环境治理和生物医学。为了进一步研究瞬态火花的放电特性,采用了交流电源和同轴电极实现放电。通过采集放电的电压和电流,研究了其在不同占空比和不同脉冲频率下的放电特性。结果表明,在外、内电极直径比为2.4时,放电呈现脉冲放电的形式,从流注放电转化为瞬态火花放电,其典型特征是电流脉冲短,放电电流大;与常规火花放电相似,放电通道之间任何地方的流注都能扩展;由于首次放电产生的空间电荷和放热引起的负载特性变化的共同影响,每个周期内后续放电的击穿电压小于首次的;随着占空比的升高和电源脉冲频率的降低,放电通道增多,周期间的放电形式呈现一定的规律变化。     

脉冲流光放电反应器电极配置对脱硫效率的影响

采用处理烟气量为200 Nm3/h的线-板式脉冲流光放电反应器进行了模拟烟气脱硫实验研究.在一定实验条件下,研究了电压、脉冲成形电容及不同线-线间距与线-板间距的配置对反应器的脱硫效率及能量消耗的影响.结果表明:随着电压、脉冲成形电容的增大,反应器脱硫效率升高,但反应器的能量消耗增大;在线-板间距10 cm条件下,最佳线-线间距为6～10 cm时,反应器能量密度最大,脱硫效率最高,且能量消耗最低.在最小能耗16.7 eV/mol下,脱硫效率达85%.     

高压脉冲放电等离子体处理酸性橙Ⅱ染料废水的实验研究

研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果,并研究脱色机理.结果表明,实验中所采用的多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果明显.在相同的脉冲电压下,系统的脉冲频率、电极间距以及溶液初始pH值和初始浓度等因素对溶液的脱色效果影响显著.在脉冲电压为30 kV,脉冲频率为75 Hz,电极间距为2.5 cm的实验条件下,反应体系放电60 min对酸性橙Ⅱ的脱色率可达92.7%.此项研究结论为进一步研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系的放电作用提供了依据.     

针-板介质阻挡放电3种放电模式特性

设计了一种具有透明平板电极的针-板介质阻挡放电装置,研究了大气压氩气/空气混合气体放电中不同放电模式的特性.实验通过改变电压,实现了3种模式的放电:电晕放电、单丝放电和火花放电.在3种模式中,电流脉冲在外加电压的正、负半周表现出不同性质.采集了3种放电模式下的发射光谱,计算了分子振动温度,结果表明:电晕放电时分子振动温...     

瞬态电晕放电成像的实验研究

阐述了瞬态电晕放电成像的物理过程，根据气体放电的流光理论，采用纳秒脉冲放电技术，获得清晰的电晕放电的硬币成像图像，并对脉冲峰值电压及相对湿度等成像条件进行了探讨。     

单极性脉冲电源结合介质阻挡放电降解VOCs

将单极性脉冲高压电源引入介质放电阻挡反应器(螺旋棒式不锈钢电极、石英玻璃介质),分别对氯苯和甲苯的分解特性进行实验.结果发现,这种放电形式可以高效注入能量,兼有脉冲电晕放电和介质阻挡放电的特点.高压脉冲电压使电场强度急剧增强,产生瞬间大功率放电和高能粒子,可以实现对VOCs化学键的高效裂解,从而提高对挥发性有机化合物的降解作用.此外,实验还表明,在相同条件下,氯苯比甲苯难以分解.     

高压脉冲气液同时放电对甲基橙的脱色

利用针板式放电,研究了水中脉冲放电对甲基橙的脱色效果.向反应体系中通入气体,可实现气液同时放电,生成的自由基增加,可提高高压脉冲液相放电体系的能量效率.对峰值电压、添加剂过氧化氢、放电形式及气体种类等因素对甲基橙溶液脱色效果的影响进行了研究.结果表明:当提高峰值电压、加入H2O2,改变放电形式(由电晕放电向火花放电转变)以及通入气体特别是氧气时甲基橙溶液的脱色效果得到显著提高.通过紫外光谱研究表明甲基橙经放电处理后分子结构中的偶氮键发生断裂,破坏了偶氮-苯环共轭发色体系,从而达到了脱色的目的.     

电晕放电成像机理的研究

叙述了电晕放电成像的基本过程,根据气体放电流光传播的自持条件,建立了电晕放电成像的基本模型。在此基础上计算了流光传播距离和传播时间,计算结果与实验基本吻合,在理论分析和实验的基础上,提出获得清晰的电晕放电成像的关键是采用ｎｓ量级的窄脉冲放电技术。     

脉冲流光电晕脱硫反应器电极配置数值模拟

线-板式非热等离子体烟气脱硫反应器的电极配置形式是影响反应器脉冲流光电晕放电特性及脱硫效率的主要因素之一,线-板电极的配置在一定范围内存在最优方案.从工程应用角度出发,在分析脉冲流光电晕放电机理的基础上,进行了反应器静电场数值模拟,得出了不同电极配置的静电场分布,结合流光形成、发展和传播所必备的静电场条件,优化电极配置.数值模拟结果表明:在施加峰值电压为80kV,放电极半径为0.2cm,线-板间距为10cm时,线线最佳间距为6～8cm.     

Study on high efficient electric discharge milling of silicon carbide ceramic with high resistivity

A new method which employs a group pulse power supply for electric discharge milling of the silicon carbide ceramic with the resistivity of 500 Ω·cm is presented. Due to the good machining stability and high pulse utilization, the material removal rate （MRR） can reach 72.9 mm^3/min. The effects of high-frequency pulse duration, high-frequency pulse interval, peak voltage, peak current, polarity, rotate speed and group frequency on the process performance have been investigated. Also the EDMed surface microstructure is examined with a scanning electron microscope （SEM）, an X-ray diffraction （XRD）, an energy dispersive spectrometer （EDS） and a micro hardness tester. The results show that the conditions of smaller high-frequency pulse duration and pulse interval, higher peak voltage and peak current, and positive tool polarity are suitable for machining the SiC ceramic. The optimal rotate speed is 1090 r/min and the preferable group frequency is 730 Hz. In addition, there is a small quantity of iron on machined surface when machining with steel electrode. The average grain size of the EDMed surface is smaller than that of the unprocessed, and the micro hardness of machined surface is superior to that of the unprocessed.     

脉冲正流注放电对油滴荷电的研究

脉冲正流注放电形成的非热等离子体,在添加氨气的情况下,硫酸粉尘会降低脉冲正流放电的脱硫效率,其原因就在于正脉冲流注放电能使粉尘荷上正负电荷,本对其规律进行了研究。     

Formation of hydroxyl radicals and oxidation of toluene under corona discharge with water vapor as radical source

With water vapor as the radical source, hydroxyl radicals （. OH） of strong oxidation property were formed by corona discharge, which was directly detected by electron spin resonance （ESR） technology. These · OH could efficiently degrade gaseous organic pollutants so as to reduce the toxicity of waste gas. The experimental result of toluene degradation under DC corona discharge showed that the degradation efficiency of toluene was nearly 100% in the medium of air containing saturated water vapor under the condition that interelectrode voltage was 20 kV, discharge current was 0.1 mA, reaction time was 120 s and initial concentration of toluene was 168 mg/m^3, respeUvely. Seven intermediate products of toluene oxidation dissolving in liquid phase were also determined. The empolyment of environmental friendly - OH provides a new approach for the removal of gas pollutants.     

流光放电烟气脱硫用高压脉冲电源的研制

脉冲电晕法烟气脱硫优点显著,但该法可能使正离子和电子离开流光通道,发生复合反应的范围不够大,自由基分布不广,很难产生稳定、宽范围和有效的流光,这就影响烟气脱硫,严重降低脱硫效率.本文分析了流光放电等离子体脱硫机理,提出一种直流叠加高压脉冲电源流光放电等离子体发生技术,并结合脱硫机理研制用于烟气脱硫的脉冲电源,通过现场运行测试,结果表明,在直流高压基础上叠加高压脉冲的技术方案可以有效提高脱硫效率.     

正脉冲电晕放电的数值研究

根据等离子体的流体方程提出了脉冲电晕放电中流注形成和传播的数学模型，导出了流注空间电荷电场的普遍积分表达式．用Ｆｌｕｘ－ＣｏｒｒｅｃｔｅｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ（ＦＣＴ）算法，就实验中所用的超窄脉冲电压波形对该模型进行了数值求解，得到了带电粒子密度、电场和电子温度等参量沿流注发展轴线上的时空分布     

Ne气负脉冲电晕放电等离子体电子温度测量

依据荧光发射谱谱线强度正比于激发态粒子数原理,通过测量不同激发态能级所发射荧光谱线的相对强度,对Ne气脉冲电晕放电等离子体平均电子温度随峰值电压、样品气压的变化以及有效电子温度的时间行为进行了实验研究.结果表明,平均电子温度随放电峰值电压、样品气压均呈现近线性的变化趋势;而有效电子温度随时间变化先于脉冲电晕放电电流的变化.     

活性炭和活性炭纤维在高压脉冲放电水处理中催化作用的对比研究

对脉冲流光放电与活性炭或活性炭纤维联合处理废水时活性炭和活性炭纤维的催化作用进行了研究。结果表明：脉冲流光放电与活性炭或活性炭纤维联合处理，降解率分别提高22％和24％，说明联合处理过程具有协同效应。与吸附饱和的活性炭或活性炭纤维联合处理，降解率分别提高12．25％和16．7％，说明活性炭和活性炭纤维在联合处理过程中起催化作用。联合处理过程中加入H2O2不但提高了O3和UV的利用率，而且还提高了活性炭和活性炭纤维的再生率。     

静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响分析

为了分析自然环境下静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响,基于流体动力学理论,建立静电放电电磁脉冲场下流注放电模型,对大气压下10mm针板间隙流注放电过程进行了仿真,研究了静电电磁脉冲场对流注运动发展过程中电场与光子通量的影响,以及得到不同静电电磁脉冲场下流注放电间隙贯穿时间的变化规律。结果表明:无静电电磁脉冲场时,随着时间的推移流注不断向阴极发展,当流注头部靠近阴极时,流注头部电场强度逐渐增大,光子通量幅值亦迅速增长;通入静电电磁脉冲场后,相同时间内,电场向板极推进的速度明显加快,击穿电压阈值显著降低,随着静电放电输出电压的增加,流注贯穿间隙的时间逐渐减小。对于强电磁场环境下电子设备安全防护的研究具有参考意义。     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻的去除

研究了多根高压电极型填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻光密度的去除.探讨了高压电极材料、气量、峰值电压和脉冲频率对填充床放电等离子体反应器中铜绿微囊藻光密度去除的影响.结果表明:高压电极材料对铜绿微囊藻光密度的去除不太明显;铜绿微囊藻光密度去除率在处理当天随气量、峰值电压、频率增加而增强的作用效果不明显;而是在放置培养期间,铜绿微囊藻生长受抑制的程度加强,光密度去除率增加.     

Estimation of the type of low energy discharge in GIS adopting characteristic gas

In order to guarantee safe operations, low energy discharge within gas insulated switchgear (GIS) should be detected as soon as possible before they develop severely and cause final breakdown failures. This paper aims to present a GIS discharge diagnosis technique adopting gaseous decompositions. To reach this aim, needle-plate electrode and the sphere-plate electrode with metallic particles on the plate are designed to simulate two kinds of low energy discharge, namely, corona discharge and spark discharge, respectively. After sampling and analyzing the gases, different yields of gaseous by-products under different types of low energy discharge are obtained. Based on the decomposition mechanisms reported by previous researches and the experiment results, it can be concluded that S2OF10, SO2F2 , and SO2 can be used as the characteristic gas to identify low energy discharge; the increment of S2OF10 can indicate the occurrence of low energy discharges while the volume ratio between SO2F2 and SO2 can define the type of low energy discharge.