脉冲电晕放电特性研究

对脉冲电晕放电系统的伏安特性进行了理论分析、以便为脉冲放电系统的实际应用提供依据。推导出了脉冲放电电压、放电电流和脉冲上升时间的理论公式;分析了回路参数对脉冲放电特性的影响;     

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－ＣｏｒｒｅｃｔｅｄＴｒａｎｓｏｐｏｒｔ（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。     

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     

脉冲电晕等离子体净化有机污染物甲苯的实验研究

对脉冲电晕等离子体技术净化有机污染物甲苯进行了实验研究,考察脉冲成形电容、脉冲峰值电压、脉冲频率、气体流量、气体入口质量浓度等因素对净化效率的影响;实验结果表明成形电容有一最佳值;净化效果随峰值电压、脉冲频率增大而升高,随气体流量、进口质量浓度增大而降低。     

雾化电晕放电除尘原理及其特性研究

出了一种新型静电除尘器结构和原理，采用新的电极结构，通过雾化电晕放电和水的循环利用，实现长期、高效并且无污水排放的静电除尘，解决了烟气污染源中黏性的微米及亚微米颗粒对传统除尘器所带来的种种弊端；对雾化电晕放电静电除尘的构造、放电特点、雾化电晕放电伏-安特性、雾化状态、温度的影响和电极清洗效果均进行了实验研究，为采用雾化电晕放电净化黏性粉尘的烟气提供了理论依据和必要的实验基础．     

脉冲电晕放电脱硝中N2O生成的研究

脉冲电晕放电是一种能同时脱除烟气中ＳＯ２，ＮＯｘ和飞灰颗粒的新方法，然而在一个电晕放电试验装置上的试验首次发现，在脱除ＮＯｘ的同时产生了一定量的Ｎ２Ｏ，而且随着电压和停留时间及ＮＯｘ初始浓度的增大，Ｎ２Ｏ量也增大。试验还发现，电晕放电对Ｎ２Ｏ无分解作用，空气中的氮气在电晕中不生成Ｎ２Ｏ，脱硫及喷氨脱硫不生成Ｎ２Ｏ，ＳＯ２和ＮＨ３对Ｎ２Ｏ的生成元影响。讨论了脉冲电晕放电脱硝中Ｎ２Ｏ生成的机理。     

脉冲电晕放电对烟气脱硫脱硝技术的研究

介绍运用脉冲电晕放电技术对烟气脱硫脱硝处理的研究成果，提出了尚待解决的问题和进一步的研究方向。     

负脉冲电晕放电氮气激发电子态的有效振动温度测量

依据荧光发射强度正比于激发态粒子数原理,通过测量同一激发电子态不同振动能级所发射荧光的相对强度,得到了大气情况下负脉冲电晕放电N2激发电子态C3Ⅱu的有效振动温度.在此基础上,对N2激发电子态C3Ⅱu的有效振动温度随负脉冲电晕放电的峰值电压、样品气压的变化进行了实验研究.结果表明,有效振动温度随放电电压和样品气压的变化规律呈现出先升高而后降低的现象,这是因为电子碰撞激发截面不仅与电子能量有关,而且还与电子运动速度有关.     

脉冲电晕放电多种污染物协同脱除的研究

脉冲电晕放电电凝并结合直流收尘不仅能够有效提高对亚微米颗粒的捕集效率,而且对烟气中其他污染物也有脱除效果.通过小型试验平台的大量实验,研究了脉冲峰值电压、脉冲频率、停留时间和初始粉尘浓度对燃煤飞灰中亚微米颗粒脱除效率的影响;脉冲峰值电压、脉冲频率、烟气速度和水蒸气体积分数对SO2,NO,HgO的氧化效率的影响.结果表明:PM1,SO2,NO和HgO的协同脱除效率可以分别达到90%,97%,50%和50%以上.通过小型试验台的成功经验,进而设计并建立了中试试验平台.     

水中脉冲高压放电诱导产生H_2O_2和O_3的研究

采用自制的针一筒电极脉冲高压放电装置进行水中高压放电诱导产生H2O2和O3的实验,研究了电极间距,放电电压,放电时间,放电方式曝气条件等因素对诱导产生H2O2和O3的影响,同时对放电过程能耗及其效率进行了研究.结果表明:电极间距和放电时间对产生H2O2和O2的浓度有较大影响,放电电压和放电方式影响不大.曝气条件下进行高压放电时,水中会产生NO2ˉ,NO2ˉ等阴离子,水体系pH降低,电导率增大.放电过程能量有效利用率为88.3%.     

反应器特征参数对介质阻挡放电去除NO的影响

建立了一套高压电源系统,设计了同轴圆柱筒介质阻挡放电管反应器。研究了采用介质阻挡放电冷等离子体去除NO时,介质层厚度、介电常数、中心电极与介质层管尺寸对NO去除率的影响。结果表明:介质层厚度的增加将降低NO的去除率;采用介电常数较大的介质作为阻挡层材料,有助于提高NO的去除率;中心电极直径和介质层管内径变化对NO的去除率有显著的非单调的影响,对于中心电极直径和介质层管内径应存在最佳尺寸使得NO的去除率达到最高。     

大气压脉冲放电等离子体的研究现状与展望

近年来,大气压脉冲放电等离子体研究受到了人们的格外关注.研究表明与交流驱动相比,脉冲放电产生大气压等离子体具有许多优势,如它的VUV、氧原子、及臭氧的产生效率高;峰值电流密度、电子密度、及电子产生效率也更高;在对介质表面处理时能达到更好的处理效果和更高的效率;还更易产生均匀的大面积等离子体;所产生等离子体的非平衡性更高;灭菌效果也更好等优点.但是,对于脉冲放电的放电机理,放电模式,及脉冲参数(上升沿和下降沿、重复频率、脉冲宽度等)对放电效果的影响,现在的研究还非常有限,且很零散.这一方面是由于大气压放电诊断本身就很困难,另一方面,由于脉冲放电快速的时空演化过程进一步加大了对其诊断的难度.再者,对其研究还受到脉冲电源参数的限制.本文对国际上大气压脉冲放电等离子体最新研究的代表性研究成果做了一个综述,并对今后的研究方向提出了几点建议.     

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.     

液相放电处理海水中卤虫的研究

运用液相高压脉冲技术,采用自行设计的板-孔-板反应器,处理压载水中典型的浮游动物——卤虫.对卤虫的虫卵、幼虫和成虫3个成长期进行研究,通过改变峰值电压、脉冲频率和处理时间这些参数来考查其对卤虫处理效果的影响.结果表明:随着峰值电压、脉冲频率和处理时间的增加,卤虫幼虫和成虫的杀灭率增加,虫卵的孵化率降低;在适当的放电参数下,卤虫成虫和幼虫的杀灭率均可以达到100%;较低电压对卤虫卵的孵化率没有影响,在电压高于34 kV时,虫卵的孵化率才会降低,然而,经过放电处理后虫卵的孵化时间会缩短.     

水中高压脉冲放电诱导产生过氧化氢的初步研究

为了考察水中高压脉冲放电降解有机物的基本机理,采用针-板电极研究了水中高压脉中放电产生过氧化氢的过程,探讨了不同放电条件下过氧化氢的产量,分析了过氧化氢的产生机理以及能量的利用效率.随着放电电压的升高、电极间距的减小和溶液电导率的降低,水中的过氧化氢产量增加.在放电电压为40kV,电极间距为2.0 cm,电导率为2.0μs/cm的情况下,放电80 min后水中的过氧化氢浓度可以达到0.895mmol/L.低电压、低电导率以及小的电机间距有利于提高单位电量过氧化氢的产率.电压为20 kV,电极间距为2.0 cm,电导率为2.0 μs/cm时,过氧化氢的产率为21.24mmol/(kW·h).放电过程引起了溶液本身的一些变化,包括pH值的降低和温度的升高.温度的升高以及能量效率的研究表明,放电中的一部分能量变成热量散失.pH值的降低表明过氧化氢的生成来自于放电而不是电解.     

高压脉冲气液相放电对双酚A降解的研究

本文运用高压脉冲放电等离子体技术研究对BPA溶液的降解效果,搭建反应器并研究了电场参数对降解去除率的影响,并使用最优电场参数结合环境因子变量研究去除效果。结果表明：电压高于30 kV、极间距1.5~2.5 cm有利于提高电场强度提高BPA去除效率;而提高放电频率可增加单位时长内的电场强度从而在反应前期BPA降解速率更高。溶液中BPA初始浓度和电解质的增加并不影响反应的进行;BPA放电降解较优的pH范围在7.0~9.0,而溶液初始pH值较低和较高时都将降低反应速率。可见在适当的理化条件下,高压脉冲放电对BPA有较好的去除效果。     

高压脉冲作用下水中硬岩的电场特性研究

高压脉冲液相放电由于其众多优势,广泛应用在岩石的破碎、石油开采、污水治理等领域.本文通过推导等效放电回路方程,得到放电电流及达到峰值电流的时间表达式,从而在COMSOL Multiphysics中定义脉冲电压,并将其加载在仿真模型的高压电极上.模拟仿真硬岩矿物组成、粒径、电极距离对电场强度和分布特征的影响.结果表明电场强度高度依赖矿石的电学性质、进料粒径、以及矿粒的位置.矿粒的介电常数差异越大,电场越强,分布越不均匀;电场强度向矿石边界转移,体现了电破碎的选择性破碎的机理,以及最大场强随着矿粒尺寸呈指数减小.     

微机控高精度高压脉冲电源的研制

介绍利用大功率绝缘栅极晶体管(IGBT)配合脉冲升压变压器组成的高精度高压脉冲电源。该电源利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)产生触发信号，通过微机、单片机、CPLD实现脉冲频率、脉冲宽度和脉冲个数的微机控制。且脉冲宽度能够以1μs步长增减，满足了脉冲电场非热效应处理技术应用的研究。