脉冲调制射频大气压介质阻挡放电的数值模拟研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BluePenguin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大气压射频辉光放电(radio frequency atmospheric pressure glow discharge)是一种产生等离子体的有效方法,相对于低气压射频辉光放电而言,它具有低成本(无需昂贵的真空设备)、生产效率高等优点。近些年来,大气压射频辉光放电受到工程师及科学研究者的青睐,并且被广泛的应用在大规模集成电路、材料表面改性、材料合成、生物杀菌消毒等方面。然而,在实际应用中由于射频放电的频率较高,在较高的外加电压下,放电极易从辉光放电过渡到弧光,这种不稳定性就导致了大气压射频放电在生产应用中受到限制。为了解决放电强度与放电稳定性之间的矛盾,科学研究人员提出了脉冲调制的射频大气压介质阻挡放电的方法,通过调节脉冲电源的占空比,来获得放电强度高而且稳定的辉光。目前实验研究已经成功的实现了常压脉冲调制放电自身独有的优势,然而在这方面的数值模拟研究还有待深入。本文利用流体模型,对脉冲调制的射频大气压介质阻挡放电进行数值模拟研究,分析讨论了放电的特点,以及主要参数对放电特性的影响。首先,采用一维无碰撞流体模型对平行板电极放电进行了数值模拟。模拟结果显示了脉冲调制放电的电压—电流的基本特征,各粒子空间分布特性以及放电间隙对放电特性的影响。结果表明,在脉冲开启稳定后的放电特性与没有脉冲调制的射频放电特性相一致,在脉冲关闭时,放电电流瞬时响应,而各粒子密度下降较慢,在下一次放电开启时,仍有一部分粒子残留在放电空间,直接参与下一次放电;占空比80%的放电模式跳变,与不加脉冲调制的射频放电模式跳变相类似;放电间隙的影响表现在较小的放电间隙,可以得到较大的放电电流,放电相对容易实现。其次,研究了脉冲参数对放电特性的影响,主要是讨论了占空比的影响。研究结果表明:电流的幅值随调制占空比的变化呈现跳变,且射频频率越高,放电电流越大;不同的占空比下,电子密度在脉冲关后,扩散效果亦不同;研究还发现,占空比80%的情况下,脉冲频率的变化对放电电流的幅值影响较小。最后,本文采用二维流体力学模型,数值模拟直角坐标系下脉冲调制的射频大气压介质阻挡放电。所得到的放电稳定状态各粒子密度、电流特性的研究结果,与一维模型结果相一致,也就说明了二维模型的有效性。之后具体分析了调制脉冲关闭时,放电电压电流、电子密度、电场的变化趋势。由于二维模型更接近实际生产中的工艺过程,这部分工作将更精确的为常压脉冲调制放电的应用打下基础。
其他文献
目的观察头穴丛刺法对急性局灶性脑缺血大鼠不同时间窗(24h、3d、7d)神经功能评分及髓鞘碱性蛋白(MBP)表达的影响,拟从蛋白水平探讨头穴丛刺法对保护急性脑缺血大鼠神经功能的可能作用机制。方法将72只SPF级SD雄性大鼠随机分为假手术组(A组)、模型组(B组)、针刺组(C组)、针刺预处理组(D组),每组各18只。每个组又根据不同时间窗分为24h组、3d组、7d组3个亚组,每个亚组6只。B组、C组
随着桥梁建设的大力推进,许多桥梁需要修建在沿海地区,桥墩作为桥梁结构的重要组成部分,其重要性不言而喻。与其他形式的桥墩相比,装配式桥墩广泛应用于跨海桥梁中,具有人工用量少、施工工期短、质量易保证、对环境影响小、自复位能力强等优点。处于海洋环境下的钢筋混凝土结构,会长期受到环境中氯离子的影响,氯离子的存在会破坏钢筋的钝化膜,最终导致钢筋锈蚀。同时,我国又是一个地震频发的国家,处于海洋环境下的装配式桥
氯化琥珀胆碱(suxamethonium chloride)又称司可林、氯琥珀胆碱、氯化琥珀酰胆碱,化学名为二氯化2,2-[(1,4-二氧-1,4-亚丁基)双(氧)]双[N,N,N-三甲基乙胺]二水合物,分子式为C14H30C
近年来,随着我国城镇化建设进程的加快,国家大力推进建筑工业化,实现建筑业的转型与升级,装配式混凝土结构开始广泛应用于房屋结构中。在此背景下,众多学者对装配式混凝土结构展开了深入的研究,其中装配式框架结构梁柱节点的抗震性能更是成为了研究的热点。本文在既有的研究成果上,提出了一种新型的装配式组合节点——预制装配钢套连接式钢筋混凝土框架节点,该节点的核心区模块为钢板焊接成的十字形节点钢套,在箱型节点域的
时间不一致控制问题是数学与金融的前沿交叉热点课题。本文将讨论两类贴现因子依赖于状态的时间不一致LQ控制问题,无疑具有广泛应用前景和深刻理论意义。对任意给定初始对(t,x)∈[0,T)× Rn,考虑以下受控系统(?)(s)=AX(s)+Bu(s),(?)s ∈(t,T],X(t)=x,(1)其中u(·)∈L2(t,T;Rk)。让Xt,xu(·)表示受控系统(1)对应初始对(t,x)和控制u的解。引进
随着人类社会文明的发展,全球碳排放总量已经达到濒危临界值,各国都响应号召展开了节能减排的行动。目前科学家已经对地球上已知的碳汇类型进行了深入的研究,并且发现了一种新型碳汇来源,可以对大气中二氧化碳进行捕捉固定的载体“建筑”。已有研究证实,建筑的碳吸收能力主要来源于混凝土在水化过程中产生的碱性物质对大气中二氧化碳的捕获和固定。随着人口增多和人们对建筑空间要求的多元化,建筑建设量的增大使得我国建筑的碳
当绘画艺术走进二十世纪,迎来了科技与观念的双重冲击,绘画是否会终结成了画家们探讨的话题。在新形势下,一批探索架上绘画新走向的艺术家重新对绘画做了思考与实践,这批画家
羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala),以异花授粉为主,杂种优势明显,为我国北方地区晚秋及初冬重要的园林花卉。目前国内生产所用的种子主要依赖进口,生产制种主要以人工授粉为主,效率低下、产量不足,制种成本高,因此,选育具有自主知识产权的羽衣甘蓝杂交种,探求低成本、高效率的制种技术成为亟待解决的问题。本研究以课题组多年纯化选育出的雄性不育系和自交系为试验材料,运用不完
随着中俄友好关系的不断升温,两国间的文化交流也日益深入。文学创作是一个国家民族文化的集中表现,因此外国文学译介是重要的文化交流手段之一。在作为文化交际活动的文学翻译活动中,文学翻译工作者在其中扮演着举足轻重的角色。因此,文学译者要能够科学地选取文化翻译策略,进而合理地处理翻译过程中不同国家之间的文化差异。为了探究文学译者的译介活动,本文以具体的文学作品翻译为例,从实践研究的角度展开,主要运用对比分
山西是华夏文明的发源地,拥有十分丰富的历史文化资源。在革命战争时期,无数优秀的中华英雄儿女就在这片土地上,紧紧跟随中国共产党的领导,谱写出了许许多多英勇壮丽的史诗,积累起了丰富的红色资源,也因此形成了宝贵的山西红色文化。研究红色文化是文化发展的基础性工作之一,特别是在强调文化自信的大背景下,挖掘整理红色资源、传承弘扬红色文化的意义更加重大。党的十八大以来,习近平总书记曾在多个场合都强调了四个自信,