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基于彩色摄像和光谱分析联合测温方法的电弧温度场分布测量 被引量:21
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作者 崔行磊 周学 +2 位作者 张勇 翟国富 彭喜元 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期128-135,共8页
温度是描述电弧物理特性的关键参数,掌握电弧温度分布随时间变化的规律对分析电弧燃烧机理及其对触头的烧蚀过程具有重要意义。利用彩色高速摄像机和光谱分析仪进行联合测温,得到电弧温度场空间分布随时间的变化规律。通过开距可调的电... 温度是描述电弧物理特性的关键参数,掌握电弧温度分布随时间变化的规律对分析电弧燃烧机理及其对触头的烧蚀过程具有重要意义。利用彩色高速摄像机和光谱分析仪进行联合测温,得到电弧温度场空间分布随时间的变化规律。通过开距可调的电弧发生装置产生稳态电弧,进行测温系统标定,得到了稳态电弧温度场分布。在此基础上研究了不同稳态电流下电弧温度场分布,得到了电流对于标定系数及电弧温度场分布的影响规律。 展开更多
关键词 彩色高速摄像 光谱分析 稳态电弧 温度场分布
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脉冲电场诱导组织阻抗谱动态变化测试的实验教学研究 被引量:1
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作者 赵亚军 亓露豪 +1 位作者 崔行磊 方志 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第10期205-212,共8页
该文设计了一个将脉冲电场作用于马铃薯块茎引起组织阻抗谱实时变化的医工交叉实验教学研究方案。该方案采用马铃薯块茎模拟待消融组织,实现了消融效果的可视化,激发了学生的学习兴趣。实验测量了组织阻抗谱,建立了等效电路模型并获得... 该文设计了一个将脉冲电场作用于马铃薯块茎引起组织阻抗谱实时变化的医工交叉实验教学研究方案。该方案采用马铃薯块茎模拟待消融组织,实现了消融效果的可视化,激发了学生的学习兴趣。实验测量了组织阻抗谱,建立了等效电路模型并获得了等效电路元件参数变化规律,探索了其与消融效果之间的关联。该实验加深了学生对负载阻抗特性及电路模型概念的理解,并应用于解释实际生物医学现象,体现了“两性一度”的高校课程理念。该教学方案有助于学生了解交叉学科前沿知识,增强交叉学科认知,提升科研素养。该实验操作简单、成本低廉,有推广应用价值。 展开更多
关键词 脉冲电场 不可逆电穿孔 阻抗谱 组织消融 医工交叉
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不同电源激励下共面介质阻挡放电特性实验 被引量:24
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作者 史曜炜 周若瑜 +2 位作者 崔行磊 汪立峰 方志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期5371-5380,共10页
为深入探究共面介质阻挡放电(CDBD)的放电特性,从而为优化等离子体源设计提供参考,研究驱动电源类型对CDBD特性的影响,比较高频交流、微秒和纳秒脉冲激励CDBD的放电特性,分析驱动电源对放电均匀性、产生活性粒子密度、能量效率以及反应... 为深入探究共面介质阻挡放电(CDBD)的放电特性,从而为优化等离子体源设计提供参考,研究驱动电源类型对CDBD特性的影响,比较高频交流、微秒和纳秒脉冲激励CDBD的放电特性,分析驱动电源对放电均匀性、产生活性粒子密度、能量效率以及反应器运行温度的影响。结果表明,相比于微秒脉冲和高频交流,纳秒脉冲CDBD的均匀性最好,放电产生的活性粒子密度最大,稳定运行反应器温度最低。在高频交流电压峰-峰值20kV、微秒和纳秒脉冲电压峰值15kV、频率均为5kHz条件下,纳秒脉冲激励反应器达到热平衡时温度不超过100℃,而高频交流激励时反应器温度达到了145℃,对阻挡介质材料耐温性能提出了更高的要求。在相同激励周期内纳秒脉冲CDBD消耗的平均功率最少,能量效率最高,达到63.1%,显著高于微秒脉冲的38.6%和高频交流的21.8%。因此,在CDBD实际应用中,可采用纳秒脉冲电源作为激励源以达到降低反应器温度和提高能量效率的目的。 展开更多
关键词 共面介质阻挡放电 高频交流 微秒脉冲 纳秒脉冲 等效电路 放电特性 能量 效率
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不同类型电源激励下HMDSO添加比例对Ar介质阻挡放电特性的影响 被引量:4
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作者 张龙龙 崔行磊 +1 位作者 刘峰 方志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期3135-3146,共12页
绝缘材料表面湿闪、污闪会对电力系统安全带来隐患。利用低温等离子进行疏水改性,可降低水滴在绝缘材料表面的浸润程度,抑制其吸附污渍、粉尘,进而提高耐湿闪、污闪等沿面耐压能力。为此,可在放电气体中添加疏水反应媒质,在材料表面引... 绝缘材料表面湿闪、污闪会对电力系统安全带来隐患。利用低温等离子进行疏水改性,可降低水滴在绝缘材料表面的浸润程度,抑制其吸附污渍、粉尘,进而提高耐湿闪、污闪等沿面耐压能力。为此,可在放电气体中添加疏水反应媒质,在材料表面引入相应疏水性基团,提高其疏水性。该文在Ar大气压介质阻挡放电(DBD)中添加六甲基二硅醚(Hexamethyldisiloxane,HMDSO)作为疏水反应媒质,研究高频、微秒脉冲和纳秒脉冲电源激励下HMDSO添加比例对DBD光学和电气特性影响规律。结果表明,不同电源激励下DBD均呈现丝状放电模式,尤其纳秒脉冲DBD放电区域中出现明亮的放电细丝,添加HMDSO后,DBD均匀性得到改善。高频和微秒脉冲激励下,HMDSO的添加会导致放电电流减小,发射光谱强度降低,放电减弱,而纳秒脉冲激励下放电电流和发射光谱强度先增加后减小,在添加比例为1.5%时,放电电流和发射光谱最大,放电最强。采用等效电路模型计算相应的能量效率,高频DBD能量效率最低,约为20%;纳秒脉冲DBD能量效率最高,约为70%,HMDSO添加对DBD能量效率影响不明显。三种类型电源相比,纳秒脉冲电源激励下放电强度和能量效率最大,在合适的HMDSO添加比例下产生活性粒子的能力更强,可为疏水改性提供更加有利的条件。 展开更多
关键词 大气压介质阻挡放电 高频激励 脉冲激励 疏水改性 放电特性
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基于交流电源和纳秒脉冲电源激励等离子体射流的憎水性陶瓷表面改性研究 被引量:1
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作者 申杰飞 周洋洋 +2 位作者 祝曦 崔行磊 方志 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期8781-8790,共10页
为优化陶瓷表面憎水改性效果,并探索等离子体改性机制,分别采用交流和纳秒脉冲电源激励Ar/PDMS等离子体射流对陶瓷表面进行憎水改性,通过扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能对处理后的陶瓷表面物理形貌和化学成分进行测量分析... 为优化陶瓷表面憎水改性效果,并探索等离子体改性机制,分别采用交流和纳秒脉冲电源激励Ar/PDMS等离子体射流对陶瓷表面进行憎水改性,通过扫描电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能对处理后的陶瓷表面物理形貌和化学成分进行测量分析,比较两种电源激励下的改性效果,通过改变PDMS浓度,对改性效果进行优化,并结合放电特性和表面特性分析探讨改性机制。结果表明,在PDMS浓度为2.25%时,纳秒脉冲激励射流改性陶瓷可达到水接触角152°的超憎水效果,而交流电源激励下仅能达到92°。交流电源条件下,处理后的陶瓷表面形成以(—Si(CH_(3))_(2)O—)_(n)有机成分为主的微米级簇状凸起和纳米级苔藓状小颗粒产物;而纳秒条件下,陶瓷表面形成以O—Si—O无机成分为主的微纳米薄膜。相较于交流电源,纳秒脉冲电源激励射流具有更高的电子温度,相同条件下PDMS分子碎片化程度更深,能够在陶瓷表面沉积形成超憎水薄膜。 展开更多
关键词 等离子体射流 憎水改性 交流电源 纳秒脉冲
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不同溶液浓度下气液两相介质阻挡放电特性实验及仿真研究
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作者 卞菁菁 崔行磊 方志 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2021年第3期98-107,共10页
采用实验与仿真结合的方式研究高频激励下柱-板电极结构在不同溶液浓度条件下的放电特性。通过实验方式测量气液两相介质阻挡放电(DBD)的放电特性,得到了不同溶液浓度和外加电压幅值条件下的电学特性和发光特性。在此基础上,结合气液两... 采用实验与仿真结合的方式研究高频激励下柱-板电极结构在不同溶液浓度条件下的放电特性。通过实验方式测量气液两相介质阻挡放电(DBD)的放电特性,得到了不同溶液浓度和外加电压幅值条件下的电学特性和发光特性。在此基础上,结合气液两相放电物理过程,建立了与本实验对应的等效电路模型,通过实验与电场仿真结合的方式确定了模型参数,并在Simulink中建立电路仿真模型。通过仿真得到不同浓度和电压幅值下的电压电流波形及Lissajous图形,经仿真与实验结果对比,验证了仿真模型的正确性。利用上述模型进一步提取实验中无法直接获取的放电参量,如气隙电压、液相电压、放电通道电流及能量占比等。结果表明:溶液浓度对于实验得到的回路电压电流波形及发光特性影响不显著,然而通过仿真发现,气相及液相消耗能量的占比受其影响较大。随着溶液浓度的升高,尽管气相和液相功率都增大,但液相功率增加速度更快,导致液相能量占比显著增加,而通过提升激励源电压可提高气相能量占比,从而在一定程度上抑制液相获得的能量。 展开更多
关键词 气液两相介质阻挡放电 溶液浓度 等效电路模型 时变电容 放电特性
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大气压低温等离子体绝缘材料表面改性研究进展及展望
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作者 方志 管秀晗 +3 位作者 祝曦 崔行磊 黄家良 程宏图 《高电压技术》 2025年第8期4263-4284,共22页
面向绝缘材料对表面耐电、耐候等综合性能优化提升的切实需求,发展新型的绝缘材料表面改性及性能提升技术具有十分重要的意义。大气压低温等离子体技术因其高反应活性、处理效果可控、绿色无污染等特点,在材料表面改性领域展现出独特优... 面向绝缘材料对表面耐电、耐候等综合性能优化提升的切实需求,发展新型的绝缘材料表面改性及性能提升技术具有十分重要的意义。大气压低温等离子体技术因其高反应活性、处理效果可控、绿色无污染等特点,在材料表面改性领域展现出独特优势。为此综述了近年来大气压低温等离子体在绝缘材料表面改性领域的研究进展,归纳总结了适用于绝缘改性应用的等离子体源种类、处理方法以及等离子体改性引发的物理化学反应过程;然后,从绝缘对表面性能提升的具体需求出发,详细介绍了大气压等离子体在绝缘表面亲/疏水改性、表面电荷调控、闪络电压提升、绝缘性能修复以及纳米复合绝缘等方面的应用;最后,分别从等离子体改性微观反应过程调控、等离子体改性方法优化、等离子体改性可靠性评价这3个角度进行了展望,以期推动大气压等离子体技术在高压绝缘领域的进一步应用。 展开更多
关键词 大气压低温等离子体 等离子体材料处理 绝缘表面改性 等离子体反应 绝缘表面性能
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