臭氧发生器中放电形式的研究

为了分析不同放电形式对臭氧形成的影响，阐述了电晕放电产生臭氧的机理。详细分析了３ 种典型的放电形式（金属电极间的直接放电、无声放电、沿面放电）的产生以及发展的物理机制。结合臭氧形成机理研究，比较了 ３ 种放电形式在产生臭氧方面的特点。研制成功了产品化臭氧发生器，经检测，在使用未经处理的室内空气作为气源时，该发生器的臭氧生成效率为６８．４４ ｇ／（ｋ Ｗ ·ｈ）。结果表明，在目前的电源水平下， ３ 种放电形式中沿面放电在产生臭氧方面更具优势     

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     

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。     

介质阻挡放电中相邻沿面放电之间的相互影响

采用双水电极介质阻挡放电装置,观察了60kPa气压下氩气的放电情况,并利用Matlab软件对放电图像中的电场和电势分布进行仿真模拟,研究了相邻两沿面放电之间的影响.在空气-氩气介质阻挡放电中,随着电压的升高,放电区域内放电丝的数量从4个增加到5个,放电丝周围的沿面放电区域也发生了巨大变化.为了对影响沿面放电分布的因素进行更深入地研究,对电流波形图中放电脉冲进行积分,从而对放电区域的电势和电场线进行了模拟.     

基于介电功能梯度材料的盆式绝缘子电场分布优化

为改善盆式绝缘子沿面电场分布,以径向介电常数分布为对象,提出了一种通过识别沿面最大场强位置反馈更新介电常数分布的全局优化算法,实现了介电功能梯度材料盆式绝缘子参数优化设计.通过APDL语言,实现MATLAB与ANSYS联合仿真,研究了步长大小、分层数量等参数对优化结果的影响.结果表明:随着步长减小,沿面场强分布随迭代次数的变化更加平滑,介电常数区间范围增大.分层数目越多,径向介电常数分布越平滑,高压端介电常数值越大,沿面电场分布波动越小,最大场强降低幅度越大,可达70.5%.盆式绝缘子场强集中区域从高、低电极和三结合点处往中间转移,上、下表面电场利用率均达到0.75以上.研究结果为盆式绝缘子优化设计提供了参考.     

外场下四氟乙烯的激发特性研究

采用密度泛函B3PLP方法在6-311++G(2d,2p)基组上优化了不同外电场作用下四氟乙烯分子的基态几何结构、电偶极矩和分子的总能量,然后利用杂化CIS-DFT方法(CIS-B3PLP)在相同基组下探讨了无电场时四氟乙烯分子前6个激发态的激发能、波长和振子强度和外电场对四氟乙烯分子激发态的影响规律.结果表明,分子的几何构型与外电场大小有着较强的依赖关系.随着外电场的增大,分子总能量逐渐减小,电偶极矩μ逐渐增大,激发能随电场增加快速减小,表明在外电场作用下,四氟乙烯分子易于激发和离解,激发态波长随电场的增大而不断增大,且其电子跃迁光谱涵盖紫外区到可见光区.     

油／纸绝缘沿面局部放电特性研究

采用局部放电测量方法,研究了油/纸沿面从局部放电起始到贯穿闪络整个过程中局部放电量、放电谱图、放电频率及单个放电脉冲的变化情况.采用两种具有不同老化程度的油样研究了油样在沿面闪络过程中对局部放电测量结果的影响.研究结果表明,在初始电子产生阶段,放电量和放电频率均很小,放电集中在工频峰值处,随着电压的升高,放电量和放电频率随之升高,放电处于工频上升处.当临近沿面闪络时,放电量会迅速增大,放电脉冲呈现脉冲序列形式,会听到较大的放电声.油样的老化会降低局部放电起始电压,并导致沿面放电在流注发展阶段的放电量和放电频率增加.     

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.     

沿面型介质阻挡放电氧化NO的试验研究

针对空间型介质阻挡放电脱除NO效率低、能耗高的问题,试验采用螺旋形沿面介质阻挡放电反应器,研究其氧化NO的影响因素,并对反应产物分布和能耗进行了分析.研究结果表明:当O_2体积分数很低或者为0时,NO主要通过还原途径转化为N_2;随着O_2体积分数的增加,NO通过氧化转化的途径逐渐占主导地位,总体的NO脱除率逐渐下降,NO_2生成率逐渐上升;NO入口体积分数的增大和停留时间的减少都会使NO脱除率降低,同时NO入口体积分数的变化对NO_2生成率的影响程度显著大于停留时间.NO在放电中的主要产物为N_2,NO_2和N_2O.当O_2体积分数为6%时,螺旋形沿面介质阻挡放电能量收益值为6.16g/(kW·h).     

臭氧对煤粉燃烧的影响

根据强紫外线辐射空气可产生臭氧的原理,将经紫外辐射后的空气通入热天平与煤粉发生燃烧反应,采用热分析方法研究臭氧对煤粉燃烧的影响.实验表明紫外辐射空气得到的少量臭氧使煤粉燃烧的失重和放热时间提前.对煤粉燃烧的动力学进行分析,结果显示臭氧使煤粉燃烧反应的活化能降低.紫外线激发高温氧气产生氧原子的热力学计算结果表明:温度越高,氧分子越容易被紫外线激发为氧原子.提出了使用强紫外线辐射热风促进高炉喷煤燃烧的设想.     

介质阻隔放电合成臭氧的研究

研究了介质阻隔放电中臭氧生成随放电时间、场强及氧气压力变化的关系，从电子能量的角度得到了在接近常压条件下臭氧生成的最优化条件，最佳约化场强度（３３０Ｔｄ），并测定了本系统中臭氧的热解常数。     

计算机模拟在薄膜外延生长中的应用

计算机模拟是计算机技术的一个重要应用领域,具有高效、快捷、经济等多种特点.以Cu膜为例用Monte Carlo算法模拟了薄膜生长的随机过程,并提出了更加完善的模型.在合理选择原子间相互作用计算方法的基础上,考虑了原子的吸附、在生长表面的迁移及迁移所引起的近邻原子连带效应、从生长表面的脱附等过程.利用自行编写的4个软件模拟计算了薄膜的早期成核情况以及表征薄膜生长表面状况的粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度.结果表明,随着衬底温度的升高或入射率的降低,沉积在衬底上的原子逐步由众多各自独立的离散型分布向聚集状态过渡形成一些岛核,并且逐步由二维岛核向三维岛核过渡.在一定的原子入射率下,存在3个优化温度,成核率最高时的最大成核温度Tn,薄膜的表面粗糙度最低时的生长转变温度Tr,相对密度趋近于1时的相对密度饱和温度Td.三者均随入射率的对数形式近似线性增大,并且基本重合.这说明在一定入射率下这3个优化温度近似相等.这一现象的原因在于三者的形成机理都是基于原子的热运动.这一结论使探索工艺条件时不仅可以采用计算机模拟的方法,而且可以从早期最大成核条件预计沉积较厚薄膜的最佳生长工艺.同时发现,随着入射率的增大,相对密度不断减小.可是在不同温度区域入射率对早期成核率和表面粗糙度的影响不同.当温度较低时,随着入射率的增大,最大成核率基本不变,表面粗糙度不断增大;当温度较高时,随着入射率的增大,最大成核率不断增大,但表面粗糙度不断减小.     

介质阻挡放电产生臭氧等离子体特性

实验设计了一种新式小型臭氧发生装置,该装置采用介质阻挡放电的方式产生臭氧.研究了电极结构、气体流量、放电时间、放电电压、各电极的电流电压峰值、是否添加氧气等与产生臭氧浓度之间的关系.结果表明:放电间隙为2.0 mm,有效长度为500 mm的同心圆柱体电极的放电效果最好;串联相同电极的放电效果好于并联电极的放电效果;在电压一定时,臭氧产量随空气量的增加而减少;当放电气体中加入氧气时,臭氧的浓度明显地增高;随着放电时间的增加,臭氧的浓度会略微下降,最后趋于一个常值;臭氧的产量与电极的电流峰值具有相同的变化趋势,而与电压峰值的变化相反.     

大气对流层顶的臭氧时空分布变化

 利用1958~2001年的臭氧垂直分布和NCEP资料,计算出全球对流层顶的气候场,并对其空间分布、季节、年际和年代际演变进行了分析.结果表明:①对流层顶臭氧质量比呈纬向分布的特征明显,南北半球中纬度和南极为高值区,赤道和北极为低值区,且与对流层顶高度和温度场有对应关系;②从400~70 hPa的温度和臭氧质量比垂直经向剖面中,显现出对流层顶的上层和下层由于具有不同的物理和化学过程导致垂直分布存在差异;③对流层顶臭氧质量比纬向距平场的年代际变率具有不同位相的时空演变尺度,南半球的时空差异比北半球大,南极最不稳定,低纬和赤道地区幅度变化较小,但时间尺度较大;④极地各季节对流层顶的臭氧分布和高度场特征相似,低纬则与温度场分布较一致;⑤对流层顶断裂带中臭氧质量比最大值出现在春季,秋季为最小值,其对应的纬度存在明显的季节空间经向波动,夏季达到最高纬度,冬季到达最低纬度;⑥对流层顶臭氧质量比纬向距平的季节变率表现出准半年变化趋势,且两半球变化趋势相反.     

镍超细微颗粒的核磁共振研究

报导了对镍超细微颗粒进行核磁共振研究的初步结果通过测量６１Ｎｉ的零场核磁共振谱研究镍超细微颗粒的赵精细磁场的分布．微颗粒平均直径约２０ｎｍ．为了对比，还对镍粉（粒径约７６μｍ）进行了类似测量．发现微颗粒与块状样品的核磁共振谱的共振峰位置基本相同，但在线型、谱宽和信噪比方面明显不同。这表明其超精细磁场的分布有特征性的区别．镍超细微颗粒的共振谱比块状样品稍微展宽．因为超细微颗粒的表面原子数目比块状样品的多，谱线变宽可能与超细微颗粒的表面效应有关。     

石墨炉原子吸收法中锡的原子化机理

使用石墨炉原子吸收技术,对锡在普通石墨管和热解涂锆石墨管中原子化过程进行了研究。利用分子吸收光谱技术证实了气相中SnO的存在,用X射线衍射测定了石墨管内表面的化合物状态,证实锡在普通石墨管中原子化的主要途径是气相SnO的热离解,而在热解涂锆管中则是SnO或SnO_2被ZrC还原为锡,然后锡蒸发原子化。     

在石墨炉内石墨探针表面上的原子化机理研究XI.硝酸铋的原子化机理

研究了硝酸铋在石墨炉内石墨探针表面上的原子化机理，结果表明．硝酸铋首先分解为氧化铋，后者被碳还原生成铋，铋再蒸发进入气相，经历二聚体，尔后分解为气态铋原子。     

高雷诺数下绕钝体分离流动的一种新数值算法

本文提出一种新的高雷诺数下统钝体分离流动的数值计算方法.文中将流场分成邻近物面的内区和稍远离物面的外区两部分.内区用有限差分法求解,外区用涡法求解,并对内区向外区输运涡量的计算和内外区交界面边界条件的确定作了特殊的处理.计算结果表明本方法是正确有效的.     

氧的成键特征

研究了氧原子、氧分子和臭氧分子形成化合物时的成键特征。