大气压氦气/空气介质阻挡放电中多脉冲行为的演化机理及调控研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanjuan1980
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
大气压介质阻挡放电(ADBD)作为一种能在大气压下产生低温等离子体的有效手段,在诸多应用领域受到广泛关注。通常情况下,ADBD在每半个外施电压周期内仅产生一个电流脉冲,表现为单脉冲行为。然而,在特定条件下,ADBD在每半个外施电压周期内会产生多个电流脉冲,表现为多脉冲行为。相关研究表明,相比于稳定的单脉冲行为,这类多脉冲行为的出现通常伴随放电不稳定以及能量效率的减小,不利于实际应用。因此,掌握多脉冲行为的演化机理和调控对ADBD应用中放电稳定性及能量效率的改善具有重要意义。然而在现有研究中,关于多脉冲行为的演化机制尚未得到全面厘清,并且缺乏针对多脉冲行为的调控研究。结合实际应用场景,本文建立了包含微量空气(0-10000 ppm)的氦气ADBD一维流体模型,并开展了氦气/空气ADBD实验。通过对比相同条件下的仿真与实验结果,验证了模型有效性。在此基础上,开展氦气/空气ADBD中多脉冲行为的演化机理及调控研究,主要内容如下:(1)进行了不同空气含量下的氦气ADBD仿真计算和实验。仿真和实验结果均表明,随着空气含量提升,放电由单脉冲模式演化至多脉冲模式。通过分析仿真结果中电流分量的变化,得出单脉冲向多脉冲模式的转换是由电流分量中脉冲分量的占比增大所引起。通过分析仿真结果中各个反应速率的变化,得出氦气/空气ADBD中特有的氧气附着反应会在较大空气含量阶段对多脉冲行为起抑制作用。(2)在仿真模型中将正弦驱动更换为谐波调制。仿真结果表明,谐波调制能够在不影响活性物质含量的基础上有效调控多脉冲行为,实现多脉冲行为与活性物质含量之间的独立调控。此外,谐波含量越大,电子产率越高。分析表明,不同谐波含量下气隙击穿电压、放电电流幅值的变化分别与放电空间结构、介质板表面电荷的变化相联系。(3)分别以谐波调制、谐波含量及单脉冲放电模式为调控手段、控制参数及调控目标,借助单脉冲模式、关键放电参量、控制参数三者之间的关联关系,对发生单脉冲放电模式时控制参数对应的参数范围进行预估计算。计算结果与仿真结果较好符合,验证了预估方法的有效性。
其他文献
地铁建设是一项复杂的系统性工程,具有涉及专业多、分布地域广、工期耗时长、受周边影响大等特点。地铁建设的工期管理是业主方项目管理中的重点与难点,科学合理地预测工期并在此基础上开展有效的工期管理工作,是业主方项目管理工作中的重要课题。2010-2020年广州地铁线路建成开通情况显示,部分线路的实际建设周期与规划建设期相比出现滞后,工期滞后项目的比例达45%,其工期延误率的分布区间在9%~106%,平均
近年来,语义分割任务在生产生活中应用越来越广泛,越来越多的应用场景需要精确且高效的分割技术,如现实增强,室外自动驾驶,室内导航等。特别是自动驾驶,需要对汽车周边环境精确,实时,鲁棒地感知与分割。二维图片的语义分割面临着准确度容易受光线、玻璃反射等问题影响的挑战。三维点云通过激光扫描获取,不会受到前面所说的光照问题的影响。但是使用三维点云进行语义分割也面临着点云稀疏,点数量大,实时分割难以在资源有限
现阶段我国公路网基本形成,2020年公路总里程突破501.25万公里,是世界上公路里程最多的国家之一,随之而来的公路交通事故仍然居高不下。线形设计是否合理是关系到公路安全性的根本问题,道路线形与车辆行驶轨迹的吻合度不高会增加事故发生概率,因此线形设计应满足车辆行驶轨迹和行驶规律的要求。由于行驶轨迹是一条连续的空间曲线,要求公路提供一条连续的线形与之相匹配。前期研究表明,传统平纵组合设计方法在二维线
随着均热板的发展趋向于超薄化,有限的厚度限制了均热板的传热性能。因此,如何在有限的厚度下提升均热板的极限传热功率是一项十分有意义的课题。本文所研究的均热板,其复合吸液芯结构由4条螺旋编制网吸液芯和一层铜网吸液芯组成。本文通过数值模拟、理论推导的方法研究了复合吸液芯超薄均热板的传热特性,并对其进行了优化。主要内容与结果如下:(1)以新型复合吸液芯多蒸汽通道超薄均热板为研究对象,建立了一个三维的数值模
近年来,在政策支持和经济发展的双重加持下,乡村旅游迎来了高速发展,出现了“村村开展,户户接待”的盛况。但在发展的过程中虽然出现了较为成功的案例,如华西村、袁家村等,但更多的村将乡村旅游单纯理解为农家乐,导致了很多旅游型的乡村过度商业化和同质化,使得村民失去了情感回忆,也让游客的体验变得千篇一律。本文拟引入情感化设计理论,探究在休闲旅游型传统村落中进行情感化设计的途径,构建设计框架,并以云南省昆明市
即使在医疗系统高度发达的当今社会,能够快速蔓延的传染病,例如流行性感冒、新冠肺炎等,依旧危害着数千万人的性命。在系统生物学看来,这些传染病的传播过程往往存在着一个随时间演化的临界点,预示着传染病的突变与爆发。显然,探测传染病的临界点和进一步预测传染病,是传染病早期诊断防治防控的关键一步。针对传染病在演变和传播过程中时空复杂性所带来的困难,本文以陈洛南教授提出的动态网络标志物算法(DNM)为基础,对
近年来,全球变暖、大气污染等问题日益突出,机动车尾气污染是主要的大气污染源之一,对此,不少国家和地区制定了禁售燃油汽车的时间表。2019年3月,海南省出台清洁能源汽车发展规划,在国内率先提出2030年实现省内全域禁止销售燃油汽车,全球主流车企也加速布局新能源汽车市场。在政策和市场的双重驱动下,电动汽车规模与充电需求必将迎来新一轮增长,大规模的充电负荷接入将对电网安全稳定运行产生较大影响。亟需对电动
随着技术发展,社会对钢结构设计提出更高的要求,如何快速地获取更经济、更合理的结构设计方案成为钢结构设计研究的重点。使用智能优化算法的结构优化能够克服传统优化方法需要反复校核、依赖设计人员的经验等缺陷,使结构设计过程自动化,从而节省人力、物力和时间。同时,结构优化是用有限资源进行合理配置的过程,是保护自然环境、促进社会绿色发展的重要举措。因此,钢结构的结构优化设计是非常重要的研究课题。本文主要对考虑
无人艇在规模化推广应用过程中,其自主航行性能测试技术的发展水平与其应用情况不对称。为促进无人艇自主航行技术提升和提高安全性,对其性能测试的探索和研究是非常有必要的。避障性能是无人艇自主航行最直观最综合的性能之一,针对无人艇避障性能测试技术研究具有十分重要的意义。本文以“基于移动式浮标的无人艇避障性能测试系统研究”为题,设计无人艇避障性能测试系统框架和移动式浮标集成测控系统软硬件,提出先浮标解算再岸
随着以风光等为代表的可再生能源大规模并网,其弱惯性、波动性以及不确定性给电网的频率调节带来一定的挑战。水电与火电机组受限于自身的爬坡率限制,响应速度较慢,在未来难以满足电网的调频需求。将更优质的调频资源应用于电力系统的频率调节具有迫切的工程意义。近年来,储能(尤其是储能电池)具备快速响应、充放灵活和精确跟踪的特性,而且发展迅速,成本逐年降低,被视为最有前景的调频资源之一。本文在综述电网调频与储能电