高频感应热等离子体中粉末颗粒的运动行为研究

建立了高频电感耦合等离子体炬的二维轴对称模型,利用商用软件FLUENT对钛粉颗粒在纯氩热等离子体内的运动轨迹进行了模拟,研究了前驱体粒径及载气流量的变化对粉末颗粒受力过程的影响。研究结果表明,粒径小的颗粒受炬内回流作用的影响较大,颗粒运动轨迹杂乱,而粒径大的颗粒受回流的影响则很小;降低载气流量可以使钛粉的受热更加充分,使得更多的颗粒被加热至熔化,可提高粉末的球化率。     

颗粒与高频感应热等离子体流的迭代计算

用完全二维自洽模型计算等离子体的速度场与温度场，用颗粒轨迹模型计算颗粒的运动轨迹与加热历程，但在等离子体的连续、动量和能量控制方程中，增加一项由于颗粒直径、运动速度及能焓的变化而引起的源项，计及颗粒的运动与加热对等离子体的速度场与温度场的影响；在颗粒的运动轨迹与加热历程计算中，考虑流体阻力和热泳力对颗粒运动与加热的影响；并在等离子体的速度场与温度场和颗粒的运动与加热之间进行迭代计算。通过对铝颗粒与     

高频感应等离子体炬内液体喷雾的运动与蒸发

本文建立了液体喷雾在高频感应等离子体内运动和蒸发的数学模型,在考虑喷雾液滴相互碰撞和喷雾与等离子体相互耦合效应的情况下,模拟了不同喷雾参数下液体喷雾在高频感应等离子内的运动和蒸发.单个液滴的计算结果和文献中的实验结果进行了比较,结果吻合良好.模拟表明,在通常情况下,喷雾液体的碰撞会导致更大尺寸液滴的形成,从而延缓喷雾的完全蒸发.结果还表明,液体喷雾蒸发对等离子体温度场的局部冷却效应明显,因此必须考虑两者的耦合效应.     

感应耦合等离子体制备球形铬粉末的工艺研究

采用感应耦合热等离子体作为高温热源,对形状不规则的铬粉末进行了球化处理,研究了送粉速率对球形粉末的流动性、球化率的影响,并采用金相显微镜和霍尔流速计对球形粉末的表观形貌和流动性进行了测定。研究结果表明：形状不规则的粉末经过等离子体处理后,绝大部分以上的粉末均变为球形或类球形。对于粒径在200～300目之间的铬粉,随着送粉速率的增加,球化后的粉末流动性逐渐增强,球化率增加;当送粉速率为35g•min^-1时,其流动性和球化率分别约为56.18s/50g和85.6%,两者均达到了最佳效果。     

非均匀磁场尘埃等离子体中颗粒的复杂运动

本文研究了在非均匀磁场尘埃等离子体中不规则尘埃颗粒的复杂运动, 包括圆滚运动、尖头圆滚运动、圆周运动以及波浪运动等. 放置在电极上的圆柱形磁铁的主要作用是改变鞘层的径向分布, 进而对颗粒产生径向约束, 使尘埃颗粒悬浮于圆柱形磁铁周围, 其磁场并不足以磁化颗粒使其做圆滚运动. 通过与球形尘埃颗粒的对比实验发现, 圆滚运动是不规则尘埃颗粒在等离子体中特有的一种运动. 我们提出了一种新的机理: 由于不规则颗粒的自旋而引起的横向反Magnus力对颗粒的圆滚运动起了重要的作用. 文中通过受力分析定性地对实验中观察到的非球形颗粒的各种运动给出了合理的解释.     

感应耦合非热等离子体催化转化二氧化碳

射频感应耦合等离子体能够在室温条件下选择活化并分解二氧化碳,本文通过调控等离子体放电条件(气体流量、放电频率等)获得了较高的一氧化碳产率. 研究发现网状金属催化剂在二氧化碳等离子体中能促进氧原子的复合反应,从而有效抑制其与目标产物一氧化碳的逆反应,提升反应整体效率. 本文为实时转化过剩的可再生电能(来自太阳能、风能、潮汐能等)为高附加值一氧化碳中的化学能提供了一个可行的方案.     

三维层流等离子体射流中陶瓷颗粒的运动与加热

本文对带载气-颗粒侧向喷射的三维层流等离子体长射流中陶瓷颗粒的运动与加热进行了模拟研究,并与忽略载气喷射影响时的结果进行了比较。模拟结果表明,侧向载气喷射所引起的三维效应对颗粒行为有明显影响,陶瓷颗粒在等离子体射流中加热时颗粒内部可能出现相当大的温差,取决于环境参数,陶瓷颗粒表面温度可以高于也可以低于中心温度。     

空间环境颗粒物质运动行为的研究

颗粒体系是一种动力学特性未被很好理解的新类型凝聚态物质.对微重力环境下颗粒物质运动行为的研究不论在基础物理或太空探测中都具有重大意义.文章回顾了过去10年来国内外在无重力环境中以振动作为驱动源的颗粒物质运动空间实验研究所取得的进展,并展望了颗粒物质运动的物理规律的研究前景.     

压力对热等离子体向颗粒传热的影响

对于等离子体化学与等离子体加工领域中所用的典型颗粒尺寸范围而言,压力对传热的影响主要通过努曾(Knudsen)效应.对于努曾数不太大的情形,本文基于“热传导势眺跃近似”,研究了压力对热等离子体向颗粒传热的影响.研究结果表明,对于比较小的颗粒(几微米半径),努曾效应甚至在相当高的压力下即很显著;而对于比较大的颗粒(例如100微米半径),低压下努曾效应也会相当显著。     

高频感应等离子体流动模型与微型电推进器流场特性分析

微型射频离子推力器具有结构简单、 工作寿命长、 推力动态范围大、 性能调节响应灵敏等特点,是国际微电推进领域的研究热点之一.射频离子推力器电离室内的感性耦合放电等离子体特性和推力器的性能密切相关.为此,文章建立了低气压、小尺寸微型射频离子推力器电离室内感性耦合等离子体流体模型,开展了电磁场、流场、化学反应浓度场的多物理...     

乳化法感应耦合高频等离子体发射光谱测定润滑油中磨损金属铬、铜和铁

本文提出油样经乳化处理后,用感应耦合高频等离子体发射光谱测定润滑油中的磨损金属铬、铜和铁的分析方法。讨论了乳化剂Triton X-100的用量、及酸度粘度的影响。对乳化法和干灰化法的测定结果进行了比较和讨论。本法使用价廉的水溶液标准。方法快速、准确。相对标准偏差小于2％。     

铜粉末动态压缩行为的多颗粒有限元分析

颗粒金属材料的宏观力学性能与其细观特性密切相关,金属粉末的冲击压缩问题有待深入研究。选用实验结果较为丰富的铜粉末作为研究对象,基于多颗粒有限元法建立了颗粒金属材料的二维数值分析模型,研究了铜粉末在冲击压缩下的力学行为。数值计算结果表明,在较高速度冲击下颗粒金属材料呈现出高度局部化的变形带,变形带如同冲击波一样从冲击端向支撑端传播。利用速度场计算方法,计算得到了塑性冲击波波阵面的位置,进而获得了不同孔隙率(0.25～0.60)铜粉末的粒子速度与冲击波波速之间的Hugoniot关系,其在较高冲击速度(200～300 m/s)下与实验结果吻合较好。发展了以动态锁定应变为唯一参数的冲击波模型,较好地表征了铜粉末在较高速度冲击下的Hugoniot关系和波后应力。     

高频等离子体沉积技术的研究近况

高频等离子休沉积是高频放电等离子体化学气相沉积的简称,是近二十年来进展异常迅速的固体薄膜制备技术．在半导体工业中,这种技术已成为大规模集成电路干式生产工艺流程中的重要环节．自１９７３年以来,英国、美国、日本相继利用这种技术制成了氢化非晶硅（ａ－Ｓｉ：Ｈ）薄膜．如美国能量转换器件公司拥有能连续制造宽度为～３０ｃｍ的非晶硅薄膜太阳电池的大规模生产车间,电池效率达１０．１±０．３％．日本大皈府立大?...     

感应耦合非热等离子体催化转化二氧化碳（英文）

射频感应耦合等离子体能够在审温条件下选择活化并分解二氧化碳,本文通过调控等离子体放电条件(气体流量、放电频率等)获得了较高的一氧化碳产率.研究发现网状金属催化剂在二氧化碳等离子体中能促进氧原子的复合反应,从而有效抑制其与目标产物一氧化碳的逆反应,提升反应整体效率.本文为实时转化过剩的可再生电能(来自太阳能、风能、潮汐能等)为高附加值一氧化碳中的化学能提供了一个可行的方案.     

高频脉冲电场中水滴运动规律研究

基于水滴在脉冲电场中的受力分析,建立了高频脉冲电场中液滴运动模型及轨迹方程。采用高速显微摄像系统研究了油中水滴的运动规律,分析了脉冲电场形式、强度及频率对水滴运动轨迹和速度的影响规律。模拟结果表明,在直流脉冲电场中,场强主要影响单液滴运动的速度,频率主要影响单液滴的加速及减速时间。试验表明,单液滴运动平均速度随频率的升高而加快;双液滴相对运动速度随场强增加,在直流脉冲电场中减小,在方波电场和交流脉冲电场中变大;双液滴在脉冲电场中的相对运动速度由高至低依次为:交流脉冲电场、方波电场和直流脉冲电场。     

透明介质中强聚焦激光感应等离子体参数控制研究

利用广义非线性薛定谔方程,研究了聚焦激光通过透明介质时,感应等离子体的位置、大小及其同激光参数的关系。计算发现:对于给定衍射长度的激光波包,感应等离子体浓度最大值随入射激光功率的增加而趋于一恒定值,感应等离子体区域的大小随着入射激光波包功率的增加而变长、变粗;对于给定功率的激光波包,感应等离子体浓度随着入射激光波包的衍射长度的增加而减少;对于不同衍射长度的激光波包,随着激光功率的增加,感应等离子体向不同方向发展。计算得到的等离子体的位置和形状的变化同Gord ienko等的实验结果非常吻合。该研究有助于理解感应等离子体在介质中的形成过程,推动其在激光加工中的应用。     

强激光等离子体中光子的运动

通过严格求解广义协变的光子运动的测地线方程,讨论了准静态时一线等温膨胀的自洽激光等离子体中光子的运动.用数值方法得到了光子速度的空间分布曲线. 关键词：     

颗粒物质内自旋小球运动行为的数值模拟研究

针对大耳沙蜥在沙子中的运动行为,以球形物体为研究对象,利用3维离散元数值模拟程序LIGGGHTS模拟了旋转运动模式对颗粒物质中球形物体平动和上升/下降行为的影响,定量分析了旋转速度以及颗粒间摩擦系数等因素的具体影响.研究结果表明:球形物体与颗粒物质基底颗粒间的摩擦系数以及球形物体的自转角速度对球形物体的运动有明显影响,摩擦系数越大物体运动越明显,自转角速度越大物体运动越明显.该结果比较好地解释了沙漠生物外表具有鳞片的原因.