介质阻挡放电中体放电和沿面放电的光谱线形研究

在放电间隙较大的介质阻挡放电中,利用高速照相机,同时观察到了体放电(VD)和沿面放电(SD)。采用光谱法,研究了VD和SD的光谱线形随放电参数的变化。在氩气介质阻挡放电中,测量了VD和SD的Ar Ⅰ(2P₂→1S₅)谱线展宽和频移随气压及放电间隙的变化。结果发现：SD的展宽和频移均比VD的大,说明SD的电子密度高于VD的电子密度;随着压强从40 kPa增大到60 kPa,VD和SD的谱线展宽及频移均增加,表明它们的电子密度均随压强的增大而升高;随着d值从3.8 mm增大到4.4 mm,VD和SD的谱线展宽也增加,反映它们的电子密度均随d值的增大而增加。     

介质阻挡放电中超四边斑图沿面放电的光谱研究

利用水电极介质阻挡放电装置,在氩气和空气的混合气体中,首次观察到了超四边斑图沿面放电,它是由中心点和暗点组成的。通过观察普通相机的斑图照片,可以发现中心点位于周围四个暗点的中心处。利用高速录像机对斑图进行短曝光拍摄,观察发现中心点对应体放电,暗点对应沿面放电,暗点由这些沿面放电形成。中心点和暗点的亮度有所不同,这说明中心点和暗点的等离子体状态可能不同。采用发射光谱法,研究了超四边斑图沿面放电的的中心点和暗点的等离子体参量随氩气含量的变化趋势。利用氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)发射谱线,计算得出了中心点和暗点的分子振动温度; 然后通过氩原子696.57 nm (2P₂→1S₅)谱线的展宽,研究了中心点和暗点的电子密度。实验结果表明： 在相同氩气含量下,暗点的分子振动温度和电子密度均高于中心点的相应等离子体参量; 在其他实验条件不变的情况下,随着氩气含量从90%增大到99.9%,中心点和暗点的分子振动温度和电子密度均逐渐增大。结果表明中心点和暗点的等离子状态不同,说明二者的放电机制可能不同。     

大面积沿面放电等离子体温度的光谱研究

设计了水电极放电装置,在空气/氩气混合气体中实现了大面积沿面放电。采用发射光谱法,对分子振动温度、电子平均能量和电子激发温度等随气压的变化进行了研究。根据氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)的发射谱线计算出氮分子的振动温度;使用Ar 763.51 nm(2P₆→1S₅)和772.42 nm(2P₂→1S₃)的两条发射谱线的强度比得到电子激发温度;通过氮分子离子391.4 nm和氮分子337.1 nm两条发射谱线的相对强度之比得出了电子的平均能量的变化。实验研究了发射光谱随气压的变化,发现其强度随着气压的增加而增强,且其整个轮廓和谱线强度之比也发生变化。随着气压从0.75×105Pa升高到1×105Pa,分子振动温度、电子激发温度和电子能量均呈下降趋势。     

脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝工业试验

脉冲放电等离子体烟气治理技术具有流程简单，一次投资成本低，无二次污染，可同时脱硫脱硝，形成的副产物可回收利用等特点。     

光谱学方法研究介质阻挡沿面放电辉光模式的电场分布

利用介质阻挡沿面放电装置,在低气压空气中实现了辉光放电模式。利用光电倍增管对放电发光信号进行检测,发现外加电压每半周期出现一个发光脉冲,并且正负半周期的光脉冲是不对称的。利用Photoshop软件处理放电的照片,研究发现平行于高压电极不同位置的发光强度基本相同,然而距离高压电极越远,发光强度减小。放电中总电场由外加电场和电介质积累的壁电荷电场共同决定,确定该电场具有重要意义。通过分析放电的发射光谱中N+₂(B 2Σ+_u→X 2Σ+_g)谱线391.4 nm和N₂的第二正带系(C 3Π_u→B 3Π_g)谱线337.1 nm的比值,可以定性地说明电场的分布。研究发现电场在高压电极附近较大而远离高压电极处较小。这些研究结果对沿面放电的数值模拟和工业应用具有重要的价值。     

激励电压对沿面介质阻挡放电特性的影响分析

近年来,沿面介质阻挡放电(SDBD)用作大气压下气流控制的等离子体激励器因其众多的优点受到了广泛的关注.然而,国内外对沿面介质阻挡放电及其应用的研究尚处于探索阶段,对其放电特性的影响因素缺乏规律性的认识.因此,对SDBD相关特性和影响因素进行研究具有重要理论意义和应用价值.本文使用频率5～20 kHz,峰值电压0～30 kV的可调正弦交流电源激励大气压环境下的SDBD装置.通过调节激励电压大小,研究了其与SDBD放电特性之间的关系,对等离子体放电电流、放电形貌、功率损耗、诱导气流以及机械效率进行了分析.实验结果表明,SDBD消耗功率、放电强度和诱导气流均会随着激励电压的增大而增大,但机械效率存在先增大后减小的趋势,说明等离子体流动控制中研究中存在最佳效率点.     

水中高压放电气泡的实验研究

采用高速摄影方法对通过金属丝的水中高压放电所产生的气泡脉动现象进行了实验研究，发 现气泡脉动有以下基本规律：脉动参数主要取决于初始总电能大小，而与电容和充电电压的 具体取值关系不大；实验段脉动参数受池壁的边界效应影响很小. 气泡的脉动机械能占据了 放电总能量的20%—40%，第二次脉动与第一次脉动的能量比也与此接近； 喷射现象是造成 脉动能量减小的主要原因. 关键词： 高压放电 气泡 高速摄影     

利用高速摄像研究沿面放电斑图的时空演化北大核心CSCD

在氩气柱垂直撞击介质的系统中,随峰值电压的增加,在介质靶上依次产生弥散点、单环和同心三环沿面放电斑图。在这些斑图的演变过程中,每一个电压周期内,正放电数增加,负放电数保持一个。利用高速摄像研究斑图的形成机制,结果表明,每种斑图正负放电都是流光机制,正负沿面放电在时间上叠加形成各种斑图;在每一个电压周期内,第一个正流光形成斑图的中心点,最后一个正流光形成斑图的弥散背景,其他正流光形成斑图的环;每种斑图对应的负流光总是弥散的。通过分析外加电场、残余电荷和空气扩散的影响,定性地讨论了正流光的传播特性。     

从聚酰亚胺单分子链电荷陷阱特性的改变探讨体材料的沿面放电现象

沿面放电是破坏绝缘系统性能的原因之一.聚酰亚胺常用于高频电力设备的气-固绝缘中,为此利用密度泛函理论,从原子分子层面探讨了在外电场下聚酰亚胺及其受极性基团OH~–影响后的单分子链结构、能级与态密度、静电势、激发态等微观参数对陷阱形成以及沿面放电的影响.结果表明,外电场下,聚酰亚胺分子结构卷曲,偶极矩增加,易于积聚电荷形成空间电荷中心,尤属引入极性基团OH~–后变化较明显;聚酰亚胺分子中,苯环区域形成空穴陷阱,酰亚胺环区域形成电子陷阱,且电子陷阱能级的数量较多,其中空间电荷陷阱深度随外电场的增加逐渐变深;聚酰亚胺分子在引入极性基团OH~–后激发能降低,使得分子内部的电子变得容易被激发;电子与空穴的空间分离度随电场增加而降低,利于空穴与电子的复合而发出光子.     

湿法液柱喷射烟气脱硫反应的实验研究

湿法液柱烟气脱硫技术是基于简易湿法石灰-石膏烟气法开发的新型湿法脱硫技术,本套设备在2000-2001年问进行了工业级示范实验运行,得到了湿法液柱脱硫反应的一些基本数据与规律。本文主要探讨了湿法液柱脱硫系统中液气比、吸收塔浆液pH值、烟气温度和烟气中SO2含量等工艺参数对系统脱硫效率的影响规律,并进行了初步的机理分析,为进一步的改进湿法液柱烟气脱硫系统的工艺奠定了基础。     

流态化吸收式垃圾焚烧烟气净化试验研究

本文描述了城市生活垃圾与煤混烧后烟气利用流态化吸收式净化装置净化的试验研究结果。当吸收剂为石灰石浆液，浆液浓度１％，循环倍率为３，喷射速度为５～１５ ｍ／ｓ；鼓泡管插入深度１４０ ｍｍ时，流态化吸收式垃圾焚烧烟气净化装置的脱硫效率大于９０％，脱硝效率为２０～３０％之间，脱氯效率大于８０％，除尘效率大于９９％，重金属净化效率大于９８．６％，二恶英净化效率９９．３５％。     

排烟增湿脱硫活化反应器内液滴──脱硫剂颗粒碰撞的数值模拟

排烟增湿脱硫活化反应器内液滴──脱硫剂颗粒碰撞的数值模拟唐庆，徐旭常（清华大学热能工程系北京１０００８４）关键词液滴－颗粒碰撞，脱硫，数值模拟要有效的控制ＳＯＺ的污染，降低燃煤电厂排烟中ＳＯＺ的浓度显得尤为重要。在众多的烟气脱硫技术中，排烟增湿活化脱...     

放电泵浦KrF激光放大器的高电压脉冲发生器

描述了一台用于泵浦KrF激光放大器的可重复频率运行的高电压脉冲发生器。该脉冲发生器由恒流充电机、储能电容器、传能开关、低阻抗布鲁姆林脉冲形成线、多通道轨条型输出开关组成。介绍了布鲁姆林线和轨条开关的结构,对充电回路和放电回路特性进行了分析,完成了各部分的调试并给出了实验结果。在储能电容器直流充电电压30kV,布鲁姆林线输出电压脉冲在激光器负载上峰值可达到60kV,脉宽80ns,脉冲上升时间30ns。     

磁流化床强化烟气脱硫反应机理研究

磁流化床对脱硫反应的强化作用分铁磁颗粒强化和磁场强化两方面.铁磁颗粒强化体现在铁磁颗粒对SO2脱除具有催化氧化作用;磁场强化,体现在磁场能增强Ca(OH)2的溶解度,从而增强Ca(OH)2浆滴的脱硫能力.磁流化床烟气脱硫的试验研究结果证实了上述分析的正确性.     

燃烧烟气中镉和锌的在线监测实验研究

本文发展一种基于电感耦合等离子体(ICP)技术的烟气镉和锌的在线测量方法,连续测定煤燃烧烟气中镉和锌的瞬时浓度,从而全面跟踪镉和锌的挥发释放过程。实验得到优化的ICP(功率1400W)进气流速为:样品气体,0.03L/min;氩气,0.16 L/min。在线测量系统与流化床实验装置配备在一起,对煤燃烧烟气中镉和锌的浓度进行在线测量。温度对重金属的蒸发有很大影响,温度增加有利于其蒸发,但不是呈线性关系。重金属与飞灰颗粒在高温下反应生成稳定化合物,从而抑制了重金属的挥发。该技术对于研究燃烧过程重金属的释放和控制过程,是一种有用的工具。     

燃烧烟气汞反应的量子化学计算方法研究

应用量子化学理论的不同方法和典型ECP基组分别计算含汞燃烧烟气中分子的几何结构和反应的焓变及熵变,并与美国国家标准技术局的实验数据相比较,以验证量子化学计算所用的理论水平和基组的有效性.结果表明QCISD方法/Stevens基组的组合最好,其次为B3PW91方法/Stevens基组、B3LYP方法/Stuttgart RSC1997基组.研究结果为进一步应用量子化学方法计算汞相关反应的动力学参数奠定基础.     

气体放电击穿过程的物理和数值研究

本文对低气压（１０＾－２Ｐａ）热阴极气体放电的击穿过程给出了物理描述和相应的双流体数学型，并发展了一种选择和调整未知初始条件的有效算法，可以通过伴随试射法得到对初始条件十分敏感的非线性两点边值常微分方程组的数值解，从而给出这类气体放电中击穿过程的定量描述。     

竖直管内混合气体的凝结换热与SO2传递机理的理论研究

本文采用修正的膜模型与Nusselt凝结理论结合的方法,分析了双组分可凝气体的凝结吸收机理,探讨了竖直圆管内水蒸汽凝结与二氧化硫气体吸收的传热传质过程,并阐述了雷诺数、壁面温度及水蒸汽浓度等因素对二氧化硫气体传递的影响.     

贴壁风对脱硫反应器内液滴粘壁的影响

反应器内液滴粘壁对半干法烟气脱硫效率和运行稳定性具有重要影响.本文采用数值方法研究了不同贴壁风风速和风口高度对反应器内液滴粘壁现象的影响规律.结果表明,贴壁风对减轻液滴粘壁具有一定作用.贴壁风风速越高,液滴贴壁数量越少.贴壁风衰减较快,其风口高度存在最佳值,贴壁风风口与液滴喷射口的高度距离是按照液滴直线运动粘壁时液滴高度行程的1.2倍.     

低温高密度N2气体的状态方程

 将Beattie-Bridgeman（BB）方程和其改进形式Benedict-Webb-Rubin（BWR）方程应用于低温高密度的N₂气体,通过计算值与实验值的比较发现：在N₂气体温度低至150 K、压强达100 MPa和密度达临界密度ρ_c的2.548倍时,BWR方程仍能计算出可靠的结果,对低于临界温度的过冷气体也能给出较高准确度的计算结果,这说明该方程对低温高密度的N₂气体能准确描述。而BB方程却不适用于低温高密度的情况。