介质阻挡放电

摘要： 为了在大气压空气环境下生成均匀介质阻挡放电(DBD),提出了一种线-网电极结构。探究了线-网电极结构下电场分布对生成大气压均匀介质阻挡放电的影响,分析了均匀介质阻挡放电的放电过程,并且以线-网电极为例搭建了基于SIMULINK的DBD仿真模型。研究表明,强电场作用下能够产生初始电子,弱电场作用下能够减缓电子崩发展速度,因此在电子崩发展方向上呈现先大后小的纵向电场分布能够使电子崩均匀发展,有利于避免丝状放电的产生;放电模型可以用来对DBD进行仿真研究,仿真结果能够真实反映介质阻挡放电特性。

摘要： 测量辉光球放电参数,根据介质阻挡放电原理解释放电现象,讨论安全问题,发现利用辉光球可以实现常压空气中电晕、沿面流光和体积介质阻挡放电三种模式,存在严重安全隐患。

摘要： 层流控制、复合材料、全电驱动等创新性航空技术的应用给传统防/除冰方法带来了新的挑战。基于高电压驱动的表面介质阻挡放电等离子体激励新概念防/除冰方法因其没有复杂的机械构造和潜在的气动耗损,从而有潜力成为下一代飞行器采用的防/除冰方法。该综述从飞行过程中的结冰与防/除冰研究、等离子体空气动力与热激励特性研究、等离子体激励防/除冰研究等三个方面,对等离子体防/除冰方法的研究现状和发展趋势进行了分析,指出等离子体防/除冰研究的关键科学问题主要包括:1)以等离子体空气动力与热激励为主要因素的多物理场耦合机制;2)等离子体激励下多物理场非平衡相变演化规律与防/除冰机理。上述科学问题的研究包含了等离子体物理特性、流动控制机理、结冰机理、防/除冰规律等众多流体力学前沿方向,等离子体防/除冰研究的难点在于涉及多物理场耦合和多时间尺度,因此,相应的数值模拟方法与实验观测技术成为解决上述科学问题的关键突破点。探索等离子体激励防/除冰机制以及解决面向工程应用的技术问题,是下一步需要聚焦的研究方向。

摘要： 为了揭示介质阻挡放电等离子体激励流场作用效果对流动状态的依赖性,设计了由八组表面介质阻挡放电等离子体激励器(AC-SDBD)组成的阵列式激励器,在来流风速20~80 m/s工况下,研究了其对近壁区流动的影响。实验结果表明:施加激励的瞬间,阵列式AC-SDBD使得近壁区速度明显增大,随着时间的推移,近壁区速度有所下降,最后趋于稳定;当流动状态稳定后,激励沿流向和法向的影响范围分别达到了激励器下游170 mm和距离壁面10 mm位置,且激励后近壁区速度分布规律与流向距离和距壁面高度均有关;来流速度较低时,激励使得稳定后的近壁区速度增大,但当来流速度增大到一定数值时,施加激励后近壁区速度有所减小。

摘要： 在介质阻挡放电系统中首次发现了带线六边形斑图.利用高速照相机和光电倍增管对斑图的时空结构和时间相关性进行测量,发现该斑图是由带线六边形内的中心点、带线六边形上的点及线和带线六边形内晕3套子结构组成,分别将其记作C(center),V(vertex)+L(line),H(halo),放电全部发生在电压上升沿.利用2个光电倍增管同时对V、L处进行测量,发现二者都在第2个电流脉冲放电且放电顺序随机.利用高速录像机拍摄曝光时间为50μs放电照片,发现L是由随机放电丝组成.利用壁电荷理论解释带线六边形斑图的时空结构及形成机制.

摘要： 二氧化碳既是主要的温室气体之一,也是包含碳和氧的资源,把相对惰性的CO_(2)转化为易于利用的CO是其利用的方法之一。采用介质阻挡微等离子体反应器通过单变量和正交实验探究了反应器参数(放电区长度、放电间距、介质厚度)和工艺参数(输入功率、放电频率和停留时间)对CO_(2)分解为CO的转化率和能量效率的影响规律。研究结果表明,影响CO_(2)转化率的大小顺序依次为:放电间距>放电长度>输入功率≈停留时间>介质厚度>放电频率;输入功率60.0 W、放电频率9.0 kHz和停留时间1.5 s、放电区长度60 mm、放电间距0.5 m、介质厚度1.6 mm时,CO_(2)的转化率为10.6%,能量效率为4.1%。

摘要： 通过实验方法研究了二氧化硅薄膜在不同成膜温度下对DBD臭氧发生的影响。同时采用热常数分析仪、比表面积测试仪、XPS分析了负载二氧化硅介质板在不同成膜温度下的导热系数、比表面积和表面羟基。实验结果表明,成膜温度会改变薄膜的比表面积和羟基含量,从而影响二氧化硅薄膜对DBD臭氧发生的增强作用。当成膜温度变化范围为450°C~750°C时,550°C成膜温度有最大的比表面积,同时其臭氧浓度、臭氧产率及能量效率也相对最大,在放电电压7 KV时,相较于未负载二氧化硅的分别提高了9.3%,32.9%,0.086%。过高的成膜温度不利于臭氧产生,这是由于负载的二氧化硅薄膜比表面积和表面羟基含量都会大大减小。

摘要： 介质阻挡放电技术作为一种新型的高级氧化技术已成为环境领域的研究热点之一.该技术有安全高效、快速稳定的优点,缺点为反应时间长,单次处理量较少.研究其机理发现处理气态污染物主要有活性电子理论以及含氧活性物质氧化理论,在处理废水时主要有自由基氧化理论.通过介质阻挡放电技术对环境中气态污染物以及废水的处理中可以发现其对气态污染物有着良好的去除效果,但在实际废水的处理中仍略显不足,因此仍需对其在处理实际废水方面进行深入研究.

摘要： 介质阻挡放电(DBD)是产生低温等离子体的一种常见放电方式。本文建立了大气压下氩气DBD的一维PIC/MCC模型,采用了粒子自适应权重(APM)以及基于OpenMPI的并行计算策略,考虑了带电粒子在介质板上的积累以及复合反应。本文针对频率500 kHz,幅值电压3 kV正弦电压激励下放电的时空演化特性进行仿真研究,得到了其汤森放电、辉光放电等阶段中的放电特征,研究了电压幅值、气隙间距、介质板介电常数等参数对放电特性的影响。

摘要： 电源频率等诸多因素会对介质阻挡放电(DBD)等离子体特性产生不同影响。基于平行平板DBD等离子体发生装置,研究驱动电源频率对DBD等离子体放电模式与特性的影响,进而探究DBD高效降解苯的方法。结果显示,单次脉冲首次击穿电压随频率上升而增加,但变化幅度较小;稳态击穿电压随频率升高而略有下降;外施电压频率较低时,单一脉冲内DBD功率主要受电压影响;外施电压频率大于40 kHz时,DBD功率主要受频率影响较大;电压维持稳定时,DBD放电均匀程度随外施电压频率升高而逐步增加,有助于DBD降解苯更高效进行;苯浓度为1741 mg/m^(3),气量为2 L/min,电源频率大于50 kHz时,DBD降解苯具有更好效果,在污染防控领域具有良好应用前景。

摘要： 近年来,石化行业中挥发性有机化合物(VOCs)的排放量日益增加,已成为环境恶化的主要因素之一.为迎合国家日益升级的排放标准,提高石化行业中废气的降解效率,涌现了很多新兴技术,其中低温等离子体富含高能电子和活性自由基,且具有设备投资小、工艺简单、处理速度快、降解效率高等优点,在废气降解领域展现出巨大的发展潜力.本文基于介质阻挡放电原理,设计了一种采用循环水电极可扩展多列柱状低温等离子体反应器,针对石化VOCs中典型的对二甲苯气体,开展不同放电电压、不同电源频率、不同放电阵列下的等离子体降解实验,发现:增加阻挡可以大幅提高废气处理占比,低温等离子体对目标VOCs的降解效率与外施电压、驱动频率、放电阵列数呈正相关,其中对二甲苯的降解效率最高可达99％.结合降解产物阐述了低温等离子体降解VOCs的内在机制,对相关反应过程进行了理论分析,等离子体中的荷能粒子能够轰击对二甲苯中的化学键,使之分解为小分子VOCs或VOCs碎片,在活性粒子的进-步作用下降解为CO2和H2O.

摘要： 本文设计了一种大气压条件下介质阻挡放电(DBD)装置,与对冲火焰的同轴射流喷嘴耦合,研究等离子体对于甲烷扩散火焰着火特性的促进作用.实验表明,放电条件下的着火温度下降约100-200K.通过OPPDIF开展数值模拟,解耦等离子体助燃的热效应和化学效应,结果显示着火温度对于化学效应更敏感.放电过程中生成的CH2,通过甲烷氧化的低温化学路径,对着火温度有显著的改善效果.

摘要： 在纯氩气的介质阻挡放电(DBD)中加入适量的水蒸气,可以有效地增加放电产生的活性粒子,促进其材料表面改性等效果.本文在纯氩气中加入不同比例的水蒸气来产生Ar/H2O DBD放电,利用这种形式的放电对聚四氟乙烯(PTFE)薄膜进行表面改性,研究了Ar/H2O DBD对改性效果的影响.通过水接触角和表面能的测量、扫描电子显微镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)等手段比较了等离子体处理前后的表面特性,研究了水蒸气含量以及处理时间对表面特性的影响.结果表明:处理后水接触角减小,表面能增加,表面粗糙增加.当水蒸气含量在0.1％时,改性效果达到最强,当水蒸气含量小于0.1％时,水蒸气含量的增加对改性效果具有促进作用,当水蒸气含量大于0.1％时,水蒸气含量的增加对改性效果具有抑制作用.

摘要： 以氯苯(chlorobenzene,CB)为目标污染物,采用介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)协同CuO/MnO2催化技术作为生物系统的预处理技术,开展化学氧化耦合生物净化废气研究.耦合生物滴滤塔(biotrickling filter,BTF)13d内完成挂膜,CB的去除率达到100％.稳定运行期,EBRT为90s时,耦合系统对于300-1200mg·m-3CB具有稳定的去除效果,当EBRT90s、进气浓度1200mg·m-3时,对CB的去除效率仍可以维持在87％左右.缩短EBRT至45s,当进气浓度1200mg·m-3时,CB去除效率下降至80％左右.在实验所考察的范围内,耦合系统对CB的最大去除负荷为76g·m-3·h-1,对CB的矿化率较高,其原因主要是DBD协同CuO/MnO2催化过程能将CB转化为乙二醇、丙三醇、2-庚醇、3-羟基丁酸等易水溶易生物降解的物质.

摘要： 为进一步提高介质阻挡放电降解甲醛的效率,并控制副产物的生成量,论文采用正负高压双脉冲电源对同轴式介质阻挡反应器供电,系统地研究了脉冲电压、脉冲重复频率、放电间隙、气体流量及初始质量浓度等影响因素对甲醛降解率及臭氧生成量的影响.实验结果表明,升高脉冲电压有利于甲醛的降解,当电压达到19kV时,电压继续升高对降解率的影响不大,而臭氧生成量随着电压的增加不断增大;放电间隙对甲醛的降解率有很大的影响,随着放电间隙的减小降解率增大,但放电间隙过小时,臭氧生成量较大;随着流量的增大,甲醛降解率降低;随着脉冲重复频率的增大,甲醛降解率增大,当脉冲重复频率达到60Hz时,继续增加脉冲重复频率,降解率增大不明显;在一定实验条件下,甲醛的初始浓度越大,降解率降低,而甲醛降解量增大并趋近于反应器的最大处理量.

摘要： 本文利用水电极研究了气液两相介质阻挡放电反应器的放电特性.反应器结构为以石英作为阻挡介质,一不锈钢电极与石英连接作为高压电极,另一电极为液体水做地电极,并采用一悬浮电极维持放电平稳.石英与水溶液之间的放电间隙充满空气.研究了气液两相DBD放电的特性,测量了液相中臭氧和过氧化氢浓度,并对气相中臭氧浓度以及液相中臭氧和过氧化氢浓度的进行了对比分析.研究得出,气相中臭氧、液相中臭氧、过氧化氢浓度随放电时间和峰值电压的升高而增加,并有一定的关联性.

摘要： 为了提高介质阻挡放电(DBD)产生臭氧的利用效率和对甲基橙废水的降解效率,制备负载铁锰复合金属氧化物的活性炭,加入DBD反应器中,建立DBD协同负载型活性炭催化处理废水体系.考察了负载型活性炭投加量、放电电压、废水pH和反应器通气量等因素对甲基橙去除的影响,探讨了DBD协同负载型活性炭催化降解甲基橙废水的机理.研究结果表明,加入负载型活性炭后,相对于单独DBD臭氧处理可显著提高甲基橙的降解效率,以及COD和TOC的去除率,其它放电参数、气体参数及废水参数亦对甲基橙的降解有明显的影响;证明了DBD协同负载炭催化去除甲基橙的主要机理其催化臭氧产生了以·OH自由基为主的强氧化性物质.研究结论证明DBD可与负载型活性炭产生协同催化效应,有效降解甲基橙染料废水,并提升废水中臭氧的利用效率.

摘要： 本文提出一种新型蒸汽发生装置与AFS连用新方法:基于介质阻挡放电作为蒸汽发生手段，利用原子光谱仪器作为检测单元，进行液体及固体样品分析。与现有液体样品分析手段相比，具有设备简单，无试剂的优点。此方法为现有原子荧光光谱仪小型化提供了新的途径。

摘要： 鱼粉生产过程中会产生大量的含硫及有机胺类等难闻的恶臭气体,若不妥善处理,危害较大.目前联合法比较适合用于鱼粉的恶臭气处理,臭气浓度已有大幅降低,但总体还是超标较多.对此本文介绍鱼粉加工厂恶臭气的来源和组成,总结恶臭气体处理方法和联合法处理鱼粉恶臭气的效果评价,以及DBD低温等离子技术对恶臭气体的处理效果,并提出未来发展方向.

摘要： 鱼粉生产过程中会产生大量的含硫及有机胺类等难闻的恶臭气体,若不妥善处理,危害较大.目前联合法比较适合用于鱼粉的恶臭气处理,臭气浓度已有大幅降低,但总体还是超标较多.对此本文介绍鱼粉加工厂恶臭气的来源和组成,总结恶臭气体处理方法和联合法处理鱼粉恶臭气的效果评价,以及DBD低温等离子技术对恶臭气体的处理效果,并提出未来发展方向.

摘要： 一种电介质阻挡式等离子体产生装置，具备：电介质基板；高电压侧电极，其设于电介质基板的第一面侧；低电压侧电极，其设于电介质基板的第二面侧；以及电导入部，其设于高电压侧电极的一端；在电介质基板与低电压侧电极之间，形成有用于使气体从一端侧流向另一端侧的气体流路，在气体流路的另一端侧，形成有用于将流过气体流路的气体以及在气体流路中产生的等离子体吹出的吹出口，电介质基板具有厚度随着靠近吹出口而变薄的部分。

摘要： 一种包括环形形状的放电室(10)的介质阻挡放电DBD灯装置，所述放电室具有放电室壁(12)。所述放电室壁包括管状的内壁部(14)、管状的外壁部(16)以及两个成环形的端壁部(18,20)。所述端壁部中的每一个都在所述外壁部的末端与所述内壁部的末端之间延伸。高压电极(22)被提供在所述放电室壁的所述外壁部的外表面处。低压电极包括被所述放电室壁的所述内壁部围绕的导电流体。所述DBD灯装置可以是光学流体处理装置的一部分。

摘要： 本发明公开了一种介质阻挡放电串联微波放电的等离子体发生装置，包括放电管、高压电源、两个介质阻挡电极、微波源、微波腔体组成，所述电管由两个不同外径的放电管组成，用于将介质阻挡放电和微波放电串联在一起。气体通入介质阻挡放电管，在与高压电源相连接的两个相邻电极间形成长度足够到达微波腔体的介质阻挡等离子体射流，其产生的低电离能的激发态粒子到达微波腔体后可以促进微波放电产生微波等离子体，进而形成串联放电。本发明充分利用介质阻挡放电中发生的潘宁和光激发过程，不仅可以降低微波放电中工作气体的击穿功率和等离子体所需的维持功率，还可改善放电动力学，从而最大限度的提高能量利用率。

摘要： 本发明公开了一种用于双介质阻挡放电装置的放电管，包括铜棒，所述铜棒的外侧套接有第一玻璃管和第二玻璃管，第一玻璃管和第二玻璃管的一端焊接连接，第一玻璃管和第二玻璃管的另一端内侧均通过填充胶与铜棒连接，第一玻璃管和第二玻璃管的另一端均固定连接有绝缘盖。本发明还公开了一种用于双介质阻挡放电装置的放电管的加工工艺，包括以下步骤：步骤一：备料、步骤二：固定、步骤三：焊接、步骤四：剪裁、步骤五：填胶、步骤六：抽真空排气、步骤七：充气和步骤八：安装。本发明通过在铜棒的两端外侧均设置有环形挡板，使得铜棒能够保持在第一玻璃管和第二玻璃管的中心，不需要进行后期调整，提高了放电管的加工效率。

摘要： 本发明提供一种介质阻挡放电型臭氧发生器的臭氧放电管电极击穿保护装置及应用其的介质阻挡放电型臭氧发生器，所述臭氧放电管电极击穿保护装置包含变频器输出电压变送电路、放电管放电电压变送电路、数字信号处理器电路、保护信号干接点输出电路和辅助电源电路；所述变频器输出电压变送电路的低压模拟信号输出端与数字信号处理器电路的第一模数转换口连接，所述放电管放电电压变送电路的低压模拟信号输出端与数字信号处理器电路的第二模数转换口连接；数字信号处理器电路的驱动引脚与保护信号干接点输出电路的驱动引脚连接；所述保护信号干接点接出端口常开点和保护信号干接点接出端口公共点输出保护信号。

摘要： 一种包括环形形状的放电室(10)的介质阻挡放电DBD灯装置，所述放电室具有放电室壁(12)。所述放电室壁包括管状的内壁部(14)、管状的外壁部(16)以及两个成环形的端壁部(18,20)。所述端壁部中的每一个都在所述外壁部的末端与所述内壁部的末端之间延伸。高压电极(22)被提供在所述放电室壁的所述外壁部的外表面处。低压电极包括被所述放电室壁的所述内壁部围绕的导电流体。所述DBD灯装置可以是光学流体处理装置的一部分。

摘要： 一种介质阻挡放电灯发光设备，包括：24个介质阻挡放电灯(1)，以及用于使这24个介质阻挡放电灯(1)发光的镇流器电路(2)，镇流器电路(2)包括：DC电源(3)、逆变器电路(4)、升压变压器(5)和发光灯数目检测电路(6)。发光灯数目检测电路(6)基于紧接在升压变压器(5)所提供的近似矩形波的极性变化之后出现的第一个峰值来检测正常发光的介质阻挡放电灯的数目。当所检测的数目小于预定值时，控制镇流器电路的操作以使其停止。

摘要： 一种介质阻挡放电与电弧放电结合的放电模式制备纳米碳材料的方法，选择以气态或可气化的含碳原料，将可被电离成等离子体的气体作为载气，使用旋转进气的方式，以载气带动碳源通过等离子体区域进行裂解反应，从而得到高性能的纳米碳材料；介质阻挡放电发生器中采用高速气流通过等离子体，短停留时间；电弧放电发生器采用低速气流循环，长停留时间；制备的纳米碳材料在其中的停留时间在0.01-360s间；采用旋风分离器、滤袋来收集反应物，载气和部分未裂解原料气可回收循环。

摘要： 本发明公开了一种介质阻挡放电串联微波放电的等离子体发生装置，包括放电管、高压电源、两个介质阻挡电极、微波源、微波腔体组成，所述电管由两个不同外径的放电管组成，用于将介质阻挡放电和微波放电串联在一起。气体通入介质阻挡放电管，在与高压电源相连接的两个相邻电极间形成长度足够到达微波腔体的介质阻挡等离子体射流，其产生的低电离能的激发态粒子到达微波腔体后可以促进微波放电产生微波等离子体，进而形成串联放电。本发明充分利用介质阻挡放电中发生的潘宁和光激发过程，不仅可以降低微波放电中工作气体的击穿功率和等离子体所需的维持功率，还可改善放电动力学，从而最大限度的提高能量利用率。

摘要： 本实用新型公开了双介质阻挡放电的放电模块。双介质阻挡放电的放电模块，包括：一至少一第一电极；一至少一第二电极；一第一引线排，电连接所述第一电极；一第二引线排，电连接所述第二电极；和一支撑架，用以安装所述第一电极、第二电极、第一引线排和第二引线排。本实用新型双介质阻挡放电的放电模块，在拆装时，只需要将第一电极、第二电极、第一引线排和第二引线排从支撑架上分离，由此拆装方便，便于后期的清洗和维护。