氮气大气压介质阻挡放电发射光谱诊断

用发射光谱法对氮气大气压介质阻挡放电等离子体进行了诊断,测出了N2(C^3∏g-B^B∏g)的337．1nm谱线强度随气体流量、电极间距、放电电压以及放电频率的变化规律．发现光强在气体流量为300mL／min或电极间距为1．5mm时有一个最大值;光强随放电电压及频率的增加而增强．但放电频率或电压增加到某一值时,光强的增强产生了突变,这时放电从丝状介质阻挡放电转变成准辉光介质阻挡放电;测得了放电电压电流波形、电压-电荷李萨如图形、时间分辨的发射光谱,发现丝状介质阻挡放电的微放电通道是随机分布独立存在的,相互不受影响;而准辉光介质阻挡放电的微放电通道之间产生叠加,并相互影响。     

强电离放电制取高浓度臭氧的实验研究

采用不同型号多个臭氧发生器进行了强电离放电制取高浓度臭氧的实验。结果表明：能流密度为某一特定值时，臭氧产生浓度最高；在一定的输入电压和频率下，臭氧产生浓度随电源脉冲导通时间的增加而增大；当输入功率大于一定数值时，臭氧产生效率随输入功率的增加而降低；臭氧产生浓度随气体流通量的增加或冷却水温度的升高而降低。     

介质阻挡放电时间对放电光电特性的影响

在介质阻挡放电过程中，由于离子对电极表面不断轰击产生热量，电极温度会有所升高，放电光电特性也会随之变化.通过改变外加电压和等离子体放电时间发现，电极温度随着外加电压的增加和等离子体放电时间的延长而增加，并且高压电极的温度比接地电极的温度增加得更快.延长等离子体放电时间发现，输入功率、放电脉冲数目和光谱谱线相对强度都在上升，电流峰值却在下降.所得研究结果为今后介质阻挡放电光电特性研究提供了时间上的参考性，具有重要的研究意义.     

空气式静电放电的规律

利用新型静电放电(ESD)模拟测试系统,在较宽范围的电压电平下,用数字存储示波器测量了放电电流的峰值、自制金属半圆环上的耦合电压峰-峰值,对结果进行分析得到:在放电电压一定的情况下,放电电流峰值和耦合电压基本上随着电极接近速度的提高而增大,负极性放电时,没能呈现出很好的规律性;在各个不同的接近速度下,放电电流(耦合电压)与放电电压呈现的规律是一致的,放电电流(耦合电压)与放电电压不存在简单的单调递增或者递减的关系;不同极性的放电电压,呈现出不同的规律性.     

驱动电压频率对荫罩式等离子显示屏的影响

研究了荫罩式等离子显示屏(SM-PDP)的驱动电压频率从100 kHz到250 kHz变化情况下,显示单元放电特性的变化.结果表明:随着驱动电压频率的提高,在相同的时间内放电次数增加,使产生的真空紫外辐射能量增加,可以提高显示的亮度,获得更高的对比度和灰度等级,同时壁电荷的积累减小,使单次放电反应变弱、放电效率降低,因而过高的驱动频率,也不能起到改善图像质量的作用;同时电极上的电流峰值减小,而其随时间的平均值增大,在设计驱动电路时,必须考虑其影响.因此在设计SM-PDP时合理的选择驱动电压的频率,可以使PDP的性能有很大的提高.     

空气式静电放电规律研究和理论建模

空气静电放电(ESD)是一种复杂的气体放电过程并受到很多因素的影响,其中放电电压的大小、极性、电极接近速度和环境湿度都是影响放电的主要因素.利用本课题研制的新型静电放电实验装置,在不同的放电电压、不同极性、不同电极接近速度和不同环境湿度条件下研究了空气ESD的放电特性,重点分析了放电电流峰值与这些因素的关系.建立了能够估算放电参数和被试设备接收的耦合电压之间定量关系的数学模型,可为ESD抗扰度实验的定量分析提供参考.     

水蒸气对介质阻挡放电的影响

利用同轴电极放电装置研究了水蒸气对介质阻挡放电(DBD)特性的影响,比较了以纯氩气和伴有水蒸气的氩气作为实验气体时其电学和光学性质的区别.结果表明:当向反应发生器中通入少量水蒸气时,击穿电压明显升高,并且放电电流略有增加;比较2种情况光谱发现离子与原子谱线强度明显增强.     

锂离子电池电极放电深度分布和产热分布研究

锂离子电池电极上的电压和电流分布会导致电极各处产热率和放电深度的不同,进而影响整个单电池的温度分布和放电性能.通过构建锂离子电池电极模型,用以分析电压、电流、产热率、放电深度在锂离子电池电极上的分布.仿真结果表明:靠近极耳区域处的电压梯度及穿过隔膜电流梯度明显大于其他区域;电极上的产热率分布与穿过隔膜电流密度有关;在放电过程中会优先消耗靠近极耳处的活性物质,导致此处的放电深度一直大于平均值;锂离子电池电极放电深度一致性随放电时间增加而提高,而产热率分布一致性则会出现交替增大、减小现象.     

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.     

多通道介质阻挡放电反应器特性及净化甲醛研究

采用介质阻挡放电反应器净化室内空气过程中会产生大量臭氧,易造成二次污染,为了降低介质阻挡放电反应器净化空气时产生的臭氧浓度,设计了一种多通道介质阻挡放电空气净化装置,并对其放电特性、产生的臭氧浓度以及对甲醛的净化效率进行了实验研究.实验结果表明,在放电间隙为2.0mm时臭氧的浓度达到最大值(0.55mg/m3),随着反应器放电小单元组数的增多,臭氧浓度及击穿电压都呈现了下降的趋势;甲醛的净化效率随着输入电压的增大而呈上升趋势,当输入电压为90V,甲醛初始质量浓度为0.15 mg/m3时,其净化效率达到了97.8%.这种把放电区分成多个小结构单元的空气净化装置,具有对甲醛净化效率高、产生臭氧少的优点.     

新型板式臭氧发生器的放电机理研究

为了分析新型板式臭氧发生器能高效产生臭氧的原因 ,在对其结构和极不均匀电场下沿面放电的机理做了介绍后 ,通过分离变量法分析了这种电极结构下电场的分布情况 ,得到了这种电极结构产生臭氧的优点和有利于放电产生的方法 ;利用经验公式计算出最佳放电电压 ,并与实验值加以比较 ,验证了公式的正确性。分析并讨论了电极间距、介质厚度与放电电压的关系 ,为今后最佳臭氧发生器的设计提供了依据     

水下臭氧发生器的参数设计与特性研究

阐述了水下臭氧发生器的工作原理,建立了回路的微分方程,研究了回路中主要电气参数对高压脉冲放电电压幅值的影响。然后通过matlab/simulink对水下臭氧发生器的电气回路进行仿真,并根据电气回路仿真结果确定回路电气参数,设计并加工一台水下臭氧发生器进行试验研究。仿真和试验结果表明：适当选择回路参数和电源频率可以在电容C2上产生接近或超过两倍电源电压幅值的高压,为水下臭氧发生器参数选择提供理论依据。     

负离子空气净化器主要参量对臭氧浓度的影响

对放电参量和电极结构与臭氧的关系进行了较为系统的实验研究，结果发现电晕电压、电晕电流、负离子浓度、电晕线线经、线长、网状电极网孔尺寸和板间距离均对臭氧浓度有影响。     

高压脉冲放电降解染料废水的实验研究

染料废水是水处理领域的重点和难点。该文分别使用棒棒电极和多针 -板电极系统 ,基于水中脉冲放电法 ,研究了高压脉冲电流对多种典型染料废水的处理效果。实验表明 ,经过高压脉冲放电处理后 ,染料废水脱色效果明显 ,同时其试品含沉淀后的清液化学需氧量 T- COD值有明显升高。这说明高压脉冲放电所产生的臭氧、超声以及紫外辐射等可以有效地破坏染料废水中染料分子的发色基团和染料分子中的苯环以及萘环 ,有利于提高染料溶液的可生化性。但是电极形状对不同类型染料废水的处理效果有着一定影响。研究说明高压脉冲是处理染料废水潜在的有效途径。     

基于移相控制的软开关臭氧电源

研究了一种基于直流母线开关和谐振电容实现所有开关器件软开关的新型高效臭氧发生电源,分析了电路半周期的6个工作模态,得到了软开关实现的时序控制条件.采用IGBT模块作为电源开关,使用TMS320F28335作为控制器,设计了一台160g/h规格的臭氧发生器样机.该样机中,通过PSPWM移相调功实现臭氧产量调节,采用臭氧发生管端电压的PI闭环控制和软件锁相负载频率自动跟踪技术保障负载工作在准谐振状态.电源长期运行稳定可靠,运行测试波形与理论分析及仿真相当吻合,具有较大的实用价值.     

填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究

研究填充床/沿面复合放电等离子体反应器,用于对挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的降解.该反应器以置于石英介质管内的不锈钢弹簧为高压电极,以附着在有机玻璃管内壁的不锈钢网为低压电极,将石英介质管放于有机玻璃管中央,并于石英介质管外与低压电极间填充玻璃珠.采用交流高压电源供电,实现在石英介质管内发生沿面放电,同时在石英介质管外发生填充床放电.含污染物的气体首先通过沿面放电区域,然后经填充床放电区域排出.以苯为目标物,考察了高压电极弹簧外径、玻璃珠尺寸对苯降解的影响,通过引入MnO2/γ-Al2O3催化剂参与反应,进一步提高了苯的去除率.结果表明:在玻璃珠直径6 mm、高压电极弹簧外径12 mm、放电间距12 mm、放电电压27 kV、苯的初始体积分数为0.011 4%的条件下,苯的处理效率高达75%.MnO2负载量为MnO2/γ-Al2O3催化剂质量的10%,并填充于反应器底部,苯的降解率达85%,去除效果提高.     

线筒式电晕放电伏安特性关系的研究

线筒式负电晕放电是指阳极为半径较大的圆筒,阴极为半径很小的导线的电晕放电形式,是静电除尘器中最基本的放电形式.笔者研究了阳极筒半径分别为100,80,50 mm,阴极线半径为0.5,0.25,0.15 mm,有效长度为1 m的情况下线筒式负电晕放电的伏安特性,测量得到了不同情况下的放电电流值和I-U关系图.结果表明放电电流随着阴极半径的减小和阳极半径的增大而增长.另外发现I/U和U之间呈很好的线性关系,对此结果进行了理论分析,得出关系式I=(8πε0μ(U-Us)U)/(R2ln(R/r0)),结果与实验现象相吻合.     

介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性能的影响

采用常压介质阻挡放电等离子体处理麦秸秆表面,分析了放电电压、电极间距和放电时间对麦秸秆表面润湿性的影响。结果表明:麦秸秆表面经过常压介质阻挡放电等离子体处理后,表面接触角显著减小,表面自由能明显增大,润湿性得到明显改善,且其对麦秸秆外表面的改善效果尤为明显; 此外,随着放电电压的增大,电极间距的减小及放电时间的延长,麦秸秆表面的接触角呈现先减小后增大的趋势,自由能则呈现先增大后减小的趋势; 在放电电压为30 V,电极间距为6 mm,处理时间为60 s条件下,介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性的改善效果最为显著。     

高压脉冲放电等离子体处理有机废水试验研究

采用针-板式高压脉冲放电等离子体反应器处理苯酚有机废水.考察了脉冲电压峰值、电极间距、氧气鼓入量等因素对苯酚去除率的影响.在脉冲电压峰值为25 kV,电极间距为20 mm,氧气鼓入量为150 mL/min,溶液初始pH值为5.5的试验条件下,苯酚废水放电处理60 min的去除率可达96.8%.研究表明,高压脉冲等离子体技术处理有机废水具有良好的应用前景.     

针辊式高压静电分选机电晕极结构优化

为提高针辊式高压静电分选机的分选效率,须寻求最佳的电晕极结构. 利用自制针辊式高压静电分选机,固定针辊距离为d=50 mm,进行针辊放电实验. 通过调整电晕电压、放电针间距及长短针排列方式,探讨分选电场分布规律,对针结构进行优化. 结果表明,放电效果随针间距减小会出现先增强后减弱的过程,当针间距为12 mm时达到最大值;在最佳针间距下,将针的长度按30 mm-15 mm-30 mm的方式排列,得到了更好的放电效果,转辊表面电荷量在15 kV时可提高33%;应用Matlab软件,模拟了不同针间距对放电的影响,为静电分选机的优化设计提供了依据.