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低雷诺数下基于介质阻挡放电等离子体激励的翼型小迎角阻力控制实验研究
1
作者 阳鹏宇 张鑫 +3 位作者 左峥瑜 马志明 李昌 张秋云 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1043-1053,共11页
以提升高空长航时无人机在低雷诺数下的气动性能为背景,以GAW-1翼型为研究对象,以对称布局介质阻挡放电等离子体激励器为控制手段,采用测力与测压相结合的方法,在0.5 m×0.6 m低速风洞开展了低雷诺数下翼型等离子体流动控制实验研究... 以提升高空长航时无人机在低雷诺数下的气动性能为背景,以GAW-1翼型为研究对象,以对称布局介质阻挡放电等离子体激励器为控制手段,采用测力与测压相结合的方法,在0.5 m×0.6 m低速风洞开展了低雷诺数下翼型等离子体流动控制实验研究,辨析了阻力反常变化的产生机制,探索了等离子体流动控制机理.翼型弦长为160 mm,实验雷诺数为8.3×10^(4)和1.56×10^(5).结果表明:(1)施加激励前,当雷诺数为8.3×10^(4)时,翼型升力出现了非线性变化,阻力出现了先增大后减小的反常情况.在较大迎角范围内,翼型绕流流场保持了完全层流分离形态,随后发生了从完全层流分离向后缘附着的快速过渡.这种流动形态的变化成为升力非线性和阻力反常变化的主要机制;当雷诺数为1.56×10^(5)时,翼型升阻特性的变化趋于正常;(2)施加激励后,等离子体促进层流分离剪切层失稳,使完全层流分离形态在较小迎角下转变为后缘附着形态,有效改善翼型低雷诺数小迎角的升阻力特性,将升阻比最大提高了87.9%.研究结果为提升高空长航时无人机气动性能提供了技术支撑. 展开更多
关键词 流动控制 等离子体 介质阻挡放电 层流分离 风洞实验
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大气压湿空气纳秒脉冲介质阻挡放电研究
2
作者 王凯 张丽阳 +1 位作者 吴凯玥 罗海云 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5355-5368,共14页
该文主要研究大气压湿空气条件下纳秒脉冲平行平板介质阻挡放电(DBD)的放电和发射光谱特性。首先,基于DBD等效电路模型计算得到了脉冲上升沿和下降沿阶段的气隙击穿电压。特别地,随着脉冲上升和下降时间的增大(50~500 ns),上升沿击穿电... 该文主要研究大气压湿空气条件下纳秒脉冲平行平板介质阻挡放电(DBD)的放电和发射光谱特性。首先,基于DBD等效电路模型计算得到了脉冲上升沿和下降沿阶段的气隙击穿电压。特别地,随着脉冲上升和下降时间的增大(50~500 ns),上升沿击穿电压降低,而下降沿击穿电压先降低后增加,由此导致放电功率和氮气谱线强度在200~300 ns范围内存在极小值。并且发现击穿电压与湿度近似呈线性关系,拟合得到完全干燥空气的上升沿击穿电压为7.19 kV(1 mm气隙),且相对湿度每上升20%,击穿电压提高0.14 kV。在给定实验参数范围下,氮气分子的发射光谱强度与放电功率近似成正比,而受具体脉冲参数的影响较小,表明放电功率对放电产物的线性调控作用。最后,基于流注理论提出了简化模型用于估算纳秒脉冲放电的击穿电压。 展开更多
关键词 大气压 湿空气 纳秒脉冲 介质阻挡放电(DBD)
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介质阻挡放电等离子体处理变压器废弃绝缘油的实验探究 被引量：3
3
作者 张国治 王文祥 +2 位作者 张磊 邵涛 张晓星 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期325-334,共10页
变压器废弃绝缘油不仅危害人体健康,而且威胁生态环境,安全有效地处理废弃绝缘油具有深远意义。基于此,该文采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术处理变压器废弃绝缘油,实验探究不同背景气体下平板式DBD和同轴式DBD降解处理废弃绝缘油的... 变压器废弃绝缘油不仅危害人体健康,而且威胁生态环境,安全有效地处理废弃绝缘油具有深远意义。基于此,该文采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术处理变压器废弃绝缘油,实验探究不同背景气体下平板式DBD和同轴式DBD降解处理废弃绝缘油的特征。实验结果表明:经DBD等离子体处理后的废弃绝缘油发生断键脱氢反应,质量减少并生成气体,其中氩气背景下的同轴式DBD反应程度更充分;在氩气背景气体下,气体产物中H2组分体积分数超过50%,在空气背景气体下,气体产物中H_(2)及CO_(2)组分体积分数基本相当,均接近50%;且经DBD等离子体处理后的废弃绝缘油热重特性发生严重变化,转变为少量碳链更长的烷烃分子及大量更短的烷烃分子。该文研究成果可为变压器废弃绝缘油的处理提供新的解决思路。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 变压器油 等离子体 降解处理
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介质阻挡放电部分氧化典型焦油组分混合物的转化特性
4
作者 杨岚梅 徐彬 +3 位作者 刘华财 杨文申 阴秀丽 吴创之 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3869-3878,共10页
以典型焦油组分甲苯与苯的混合物为模型化合物,于介质阻挡放电反应器上开展等离子体部分氧化焦油研究。考察O_(2)添加量、放电功率、焦油混合物组成对甲苯与苯转化特性的影响。结果表明,介质阻挡放电部分氧化可高效转化甲苯与苯的混合物... 以典型焦油组分甲苯与苯的混合物为模型化合物,于介质阻挡放电反应器上开展等离子体部分氧化焦油研究。考察O_(2)添加量、放电功率、焦油混合物组成对甲苯与苯转化特性的影响。结果表明,介质阻挡放电部分氧化可高效转化甲苯与苯的混合物,300℃下可取得最高100.0%的甲苯转化率和98.2%的苯转化率,相应的总能量效率达34.2g/kWh,产物中CO与CO_(2)选择性之和可达74.8%。提高O_(2)添加量与放电功率可提高甲苯与苯混合物的转化率,并促进气相产物生成。焦油混合物中甲苯与苯比例的变化对气相产物生成和甲苯脱除影响不大,但苯脱除率随其中苯比例的降低而下降。苯基和苄基自由基是甲苯和苯转化过程中的重要中间产物,可与分子碎片反应生成液相产物,与含氧活性物质反应生成气相产物。 展开更多
关键词 焦油 部分氧化 介质阻挡放电 低温等离子体
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大面积介质阻挡放电纳秒脉冲电源研制
5
作者 王瑞杰 刘宏伟 +3 位作者 王凌云 高彬 张东东 袁建强 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期160-165,共6页
介质阻挡放电(DBD)技术作为一种新兴的空气消毒手段,因其能够在常温下产生低温等离子体,并有效杀灭空气中的细菌和病毒,受到了广泛关注。为满足DBD技术的应用需求,完成了DBD放电脉冲电源的研制。该电源采用倍压电路对前级电容进行充电,... 介质阻挡放电(DBD)技术作为一种新兴的空气消毒手段,因其能够在常温下产生低温等离子体,并有效杀灭空气中的细菌和病毒,受到了广泛关注。为满足DBD技术的应用需求,完成了DBD放电脉冲电源的研制。该电源采用倍压电路对前级电容进行充电,不仅保证了IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的零电流关断,还防止了后级短路可能对固态开关造成的击穿风险。通过将脉冲变压器的电压提升作用与磁开关的脉冲陡化作用相结合,实现了负载电压的快前沿、高峰值输出。这一设计不仅减轻了前级系统的负担,还显著提高了系统的寿命和重复工作频率。实验结果表明,该电源的负载输出电压峰值可达27 kV,脉冲宽度为650 ns,脉冲前沿时间为60 ns,且重复频率在0~500 Hz范围内连续可调。 展开更多
关键词 空气消杀技术 等离子体 介质阻挡放电 脉冲电源
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介质阻挡放电等离子体降解水中氯霉素
6
作者 唐晨晨 胡淑恒 +1 位作者 程诚 韩伟 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期1009-1015,1021,共8页
通过实验探究CAP初始质量浓度、CAP溶液处理量、蠕动泵流速以及放电功率对CAP降解效果的影响。结果表明,CAP初始质量浓度为20 mg/L、放电功率为25 W的条件下,该装置在25 min内可实现80.4%的降解效率。同时还研究了自然水体中常见的阴离... 通过实验探究CAP初始质量浓度、CAP溶液处理量、蠕动泵流速以及放电功率对CAP降解效果的影响。结果表明,CAP初始质量浓度为20 mg/L、放电功率为25 W的条件下,该装置在25 min内可实现80.4%的降解效率。同时还研究了自然水体中常见的阴离子(如Cl^(-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-))及腐殖质对CAP降解的影响。实验发现,上述物质会与放电产生的活性物质发生反应,在一定程度上抑制CAP的降解。最后通过质谱法对降解中间产物进行检测,并提出了可能的降解路径。该研究不仅为CAP的降解提供新的技术途径,也为等离子体技术在环境污染治理领域的应用提供重要参考。 展开更多
关键词 氯霉素(CAP) 介质阻挡放电(DBD)等离子体 阴离子 腐殖质
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交流激励下的锯齿环状表面介质阻挡放电特性
7
作者 徐海笑 姜慧 +2 位作者 杨永杰 龚子羿 杨帆 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期2049-2059,共11页
为探究高压电极形状对环状表面介质阻挡放电特性和气动激励的影响,设计了一种锯齿环状激励器并研究了交流电源激励下锯齿数量对电流波形、放电图像、功率、推力和流场的影响。研究结果表明:增加锯齿后电压上升期间的电流脉冲数增多,这... 为探究高压电极形状对环状表面介质阻挡放电特性和气动激励的影响,设计了一种锯齿环状激励器并研究了交流电源激励下锯齿数量对电流波形、放电图像、功率、推力和流场的影响。研究结果表明:增加锯齿后电压上升期间的电流脉冲数增多,这与锯齿极不均匀的电场与暴露电极长度的增加有关;平均功率与电压近似线性关系且功率随锯齿数增加逐渐降低。锯齿的存在使环状电极内边缘放电通道更加集中,较为密集的锯齿结构有助于改善放电的均匀性。锯齿环状表面介质阻挡放电以更低的功率产生更大面积的等离子体,锯齿数等于12时等离子体分布的对称性达到最优。相邻锯齿外电场的抵消作用抑制了微放电的产生,外电场分布决定了放电面积的增长。锯齿结构增大了环状激励器的推力和推功比,推力的增加与电流脉冲数和平均功率有关。流场在水平方向的分布随锯齿数增加逐渐变窄,放电产生的动量在垂直方向上更加集中。 展开更多
关键词 表面介质阻挡放电 锯齿电极 微放电 放电面积 推力
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介质阻挡放电等离子体活化水的物化特性及杀菌效果
8
作者 刘玥汐 李宜谦 +2 位作者 孙琛 聂兰兰 卢新培 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期431-439,共9页
为了大规模制备具有高浓度活性粒子的等离子体活化水(PAW),提出一种新型高功率介质阻挡 PAW发生装置,其放电功率可达到 970 W.实验表明,等离子体处理 6 min后,PAW中长寿命粒子 H_(2)O_(2),NO_(2)^(-)和 NO_(3)^(-)的浓度分别为 59.27,71... 为了大规模制备具有高浓度活性粒子的等离子体活化水(PAW),提出一种新型高功率介质阻挡 PAW发生装置,其放电功率可达到 970 W.实验表明,等离子体处理 6 min后,PAW中长寿命粒子 H_(2)O_(2),NO_(2)^(-)和 NO_(3)^(-)的浓度分别为 59.27,718.49和 3341.42 μmol/L,pH值从 7.70降至 3.05,总活性粒子制备能耗从 40.62 MJ/mol降至 33.88 MJ/mol.PAW的酸化程度随等离子体处理时间的增加而增加,活性粒子浓度大幅度升高,PAW的杀菌能力大幅度增强.随着 PAW与菌液混合后的混悬液静置时间增加,PAW内部反应充分进行,致使更多细菌失活,杀菌效果提升.随着混悬液与空气接触面积变大,PAW 中的 NO_(2)^(-)被氧化为 NO_(3)^(-),影响 ONOO^(-)等关键活性物质的生成,导致 PAW活性极大衰减,杀菌能力降低.实验结果表明,等离子处理 6 min的 PAW与菌液混合后,混悬液在密闭离心管中静置 20 min即可取得较理想的杀菌效果,杀菌率达到 99.99%. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 等离子体活化水 物化特性 杀菌效果
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介质阻挡放电对SF_(6)降解产物SO_(2)F_(2)的无害化处理
9
作者 李亚龙 杨照迪 +2 位作者 张英 王明伟 张晓星 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4180-4188,共9页
该文采用介质阻挡放电(DBD)等离子体协同填充材料对SF_(6)降解产物SO_(2)F_(2)进行降解,探究了γ-Al_(2)O_(3)、ZSM-5和玻璃珠在不同输入功率下对SO_(2)F_(2)降解的影响规律。实验发现,填充材料的加入可改善体系的放电情况,增强放电电... 该文采用介质阻挡放电(DBD)等离子体协同填充材料对SF_(6)降解产物SO_(2)F_(2)进行降解,探究了γ-Al_(2)O_(3)、ZSM-5和玻璃珠在不同输入功率下对SO_(2)F_(2)降解的影响规律。实验发现,填充材料的加入可改善体系的放电情况,增强放电电压和放电电流;填充材料还可有效地提高SO_(2)F_(2)的降解率和能量效率(降解率:玻璃珠>γ-Al_(2)O_(3)>ZSM-5>无填充),改变SO_(2)F_(2)的分解路径和产物选择性,使其生成易于处理的SO_(2)。2%SO_(2)F_(2)在流速为150 mL/min、功率为100 W的情况下,使用玻璃珠填充时SO_(2)F_(2)的降解率和能量效率分别为99.5%和7.69 g/(kW·h),SO_(2)产物含量为9278.56×10^(−4)%;在同等实验条件下,ZSM-5填充时SO_(2)F_(2)的降解率低于γ-Al_(2)O_(3)和玻璃珠填充,但ZSM-5填充时几乎可使SO_(2)F_(2)定向分解为SO_(2),产物中SO_(2)的含量可达16908×10^(−4)%。 展开更多
关键词 填充材料 介质阻挡放电(DBD) SO_(2)F_(2)降解 降解率 产物选择性
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沿面介质阻挡放电协同催化剂脱除NO/SO_(2)/Hg^(0)实验研究
10
作者 李朝兵 杨泽勇 +4 位作者 胡德浩 宋捷 赖金平 米高丽 于洁 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期292-299,共8页
通过选取并制备纳米TiO_(2)、Mn-TiO_(2)和Mn-Ce-TiO_(2)3种催化剂,研究了不同反应温度、烟气中氧体积分数以及气体停留时间条件下,各催化剂对NO、SO_(2)及Hg^(0)_(3)种污染物的催化氧化性能;分析了低温等离子体条件下,不同催化剂对NO、... 通过选取并制备纳米TiO_(2)、Mn-TiO_(2)和Mn-Ce-TiO_(2)3种催化剂,研究了不同反应温度、烟气中氧体积分数以及气体停留时间条件下,各催化剂对NO、SO_(2)及Hg^(0)_(3)种污染物的催化氧化性能;分析了低温等离子体条件下,不同催化剂对NO、SO_(2)及Hg^(0)的氧化机制。结果表明:反应温度升高能够促进NO、SO_(2)及Hg^(0)的氧化转化;增加反应气在催化反应器中的停留时间同样可以促进上述污染物的转化,但停留时间过长会引发副反应;在不同氧化还原气氛下,NO、SO_(2)及Hg^(0)表现的催化脱除机理不同;相比于TiO_(2)和Mn-TiO_(2)催化剂,Mn-Ce-TiO_(2)催化剂对NO、SO_(2)及Hg^(0)的脱除效果最优;相比于单独使用沿面型介质阻挡放电和催化剂,两者之间的耦合能够更好地脱除NO、SO_(2)及Hg^(0),并且协同Mn-Ce-TiO_(2)催化剂具有最优的污染物脱除性能。 展开更多
关键词 沿面介质阻挡放电 催化剂 催化氧化 NO SO_(2) Hg^(0)
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覆水工况下微秒脉冲激励环状表面介质阻挡放电特性研究
11
作者 姜慧 杨永杰 +1 位作者 龚子羿 韩雨菲 《电工技术学报》 北大核心 2025年第15期4988-4998,共11页
表面介质阻挡放电(SDBD)激励器覆水时其介质表面的电场分布会发生变化,进而影响SDBD的应用效果,故需探究SDBD激励器覆水时的放电特性。该文基于微秒脉冲激励开展覆水工况下环状电极SDBD的放电特性研究,比较了覆水前后环状SDBD的放电特... 表面介质阻挡放电(SDBD)激励器覆水时其介质表面的电场分布会发生变化,进而影响SDBD的应用效果,故需探究SDBD激励器覆水时的放电特性。该文基于微秒脉冲激励开展覆水工况下环状电极SDBD的放电特性研究,比较了覆水前后环状SDBD的放电特性差异,并结合水滴极化、表面电荷积累等理论,分析了环状SDBD激励器在覆水条件下放电通道的发展以及水滴对其造成的影响。结果表明,高压电极产生的放电通道沿径向发展时朝水滴发生了偏移,并在遭遇水滴后被“阻断”;水滴不仅会改变环状SDBD介质表面的电场分布,其下端出现的局部强电场还会降低SDBD放电电流峰值并减少放电次数;水滴表面出现多个放电起始点,产生的通道与高压电极产生的通道互斥,导致水滴周围出现明显暗区。随着外加电压幅值上升,放电通道向水滴的偏移加剧,呈现水滴汇聚放电通道现象;同时放电通道的亮度显著提升,但放电通道被阻断的现象始终存在。此外,水滴在脉冲上升沿阶段内进行电荷积累,并于脉冲下降沿阶段作为“二次电极”释放电荷,增强了介质表面的反向放电。 展开更多
关键词 环状表面介质阻挡放电 覆水工况 阻断现象 放电通道发展 二次电极
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介质阻挡放电等离子体激励调控稳焰器液雾场
12
作者 蔡树峰 陈钱 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第2期103-111,共9页
对亚声速燃烧室蒸发式稳焰器的非定常煤油液雾流场进行了介质阻挡放电等离子体激励调控研究。利用欧拉-拉格朗日方法,实现湍流空气与离散液滴的双向耦合,并采用体积力模拟介质阻挡放电等离子体对流场的作用。研究结果表明:不同激励位置... 对亚声速燃烧室蒸发式稳焰器的非定常煤油液雾流场进行了介质阻挡放电等离子体激励调控研究。利用欧拉-拉格朗日方法,实现湍流空气与离散液滴的双向耦合,并采用体积力模拟介质阻挡放电等离子体对流场的作用。研究结果表明:不同激励位置、激励电压和激励频率的介质阻挡放电等离子体激励能够通过改变流体的局部动量,对稳焰器后的再循环区流场、煤油液雾场以及煤油和空气的混合产生调控作用。通过流场和液雾场的分析,能确定特定来流条件对应的最优激励参数。在本研究的来流条件下,稳焰器壁面前段外侧位置处施加15 kV和15 kHz的等离子体激励能够增加稳焰器后的再循环区长度和低速区域面积,改善煤油雾化和蒸发效果,促使燃料-氧化剂充分混合,延长可燃混合物的停留时间,有利于实现可靠点火和维持稳定燃烧。 展开更多
关键词 蒸发式稳焰器 煤油液雾场 调控 介质阻挡放电 等离子体激励
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同轴式带孔内电极介质阻挡放电对聚丙烯和聚酯表面改性
13
作者 王赟 王伟伟 +3 位作者 樊智慧 刘峰 师贵虎 王景全 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期43-49,共7页
为了提高等离子体对聚合物材料表面处理的应用效果,提出了一种同轴式带孔内电极介质阻挡放电反应器.实验结果表明:带孔内电极结构具有更高的放电功率,可在更短的时间内使接触角降的更低.该反应器产生等离子体对聚丙烯和聚酯表面改性,其... 为了提高等离子体对聚合物材料表面处理的应用效果,提出了一种同轴式带孔内电极介质阻挡放电反应器.实验结果表明:带孔内电极结构具有更高的放电功率,可在更短的时间内使接触角降的更低.该反应器产生等离子体对聚丙烯和聚酯表面改性,其表面接触角分别从90°降低到40°和从88°降低到30°.采用3种工作气体(氦气、氩气和空气),等离子体处理效果依次提高.该研究在工业应用中有着实用价值,为改善聚合物材料表面亲水性提供参考. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 带孔内电极 材料表面改性 亲水性
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介质阻挡放电等离子体催化反应器研究进展及应用展望
14
作者 陈少伟 陈奕 +4 位作者 牛江奇 刘天奇 黄建国 陈焕浩 范晓雷 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3175-3189,共15页
随着能源和环境问题的日益加剧,高效、环保的催化技术已成为研究的焦点。作为一种高效的反应强化手段,等离子体技术在能源与环境催化领域展现出巨大应用潜力。本文全面综述了介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体催... 随着能源和环境问题的日益加剧,高效、环保的催化技术已成为研究的焦点。作为一种高效的反应强化手段,等离子体技术在能源与环境催化领域展现出巨大应用潜力。本文全面综述了介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体催化反应器的研究进展,重点探讨了其在提升催化效率与产物选择性以及反应强化方面的独特贡献。通过分析常规DBD反应器、等离子体耦合结构化催化剂、分离过程、流化床以及其他新型反应器的设计原理与应用案例,本文揭示了DBD等离子体技术在降低反应活化能、开辟新反应路径及促进复杂化学反应中的关键作用。现有文献中的结果表明,结构化催化剂显著增强了反应器内传质及传热作用,等离子体耦合分离实现了高效的产物分离与反应强化,而等离子体耦合流化床反应器在特定反应中展现了卓越的处理能力。本文还指出了DBD反应器在放电不均匀、催化剂相互作用机制不明等方面的问题,并提出通过向材料科学、多尺度模拟和智能控制技术的方向发展,以进一步提升反应器性能,推动绿色、可持续化学反应的实现。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 非热等离子体 结构化催化剂 耦合反应器 放电特性
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响应面法优化介质阻挡放电降解4-氯酚污染物工艺研究
15
作者 孙玉 王泽华 +4 位作者 贾晓凤 王肖丹 白琳 李婉婷 邵景干 《应用化工》 北大核心 2025年第3期708-711,716,共5页
基于响应面法的中心复合设计方法对介质阻挡放电降解4-氯酚工艺进行优化。考察了介质阻挡放电电压、4-氯酚初始浓度、4-氯酚初始pH值3因素对4-氯酚降解的影响。结果表明,三因素显著程度排序为放电电压>初始浓度>初始pH值,二次多... 基于响应面法的中心复合设计方法对介质阻挡放电降解4-氯酚工艺进行优化。考察了介质阻挡放电电压、4-氯酚初始浓度、4-氯酚初始pH值3因素对4-氯酚降解的影响。结果表明,三因素显著程度排序为放电电压>初始浓度>初始pH值,二次多项式模型回归性好;最优降解条件为放电电压81.28 kV,4-氯酚初始浓度100 mg/L,4-氯酚初始pH为6.20,在此条件下,4-氯酚去除率为94.46%。 展开更多
关键词 响应面法 介质阻挡放电 4-氯酚
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大气压栅状介质阻挡放电等离子体空气消毒研究 被引量：4
16
作者 张丽阳 郭云涛 +2 位作者 帖金凤 付洋洋 罗海云 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2972-2987,共16页
空气净化与消毒是控制呼吸道传染性疾病的有效途径。介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)用于空气消毒具有高效、大面积放电、低风阻等优势,但目前对其空气消毒特性、消毒因子和消毒剂量的研究不足。文中介绍了清华大学电... 空气净化与消毒是控制呼吸道传染性疾病的有效途径。介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)用于空气消毒具有高效、大面积放电、低风阻等优势,但目前对其空气消毒特性、消毒因子和消毒剂量的研究不足。文中介绍了清华大学电机系气体放电与等离子体研究团队近期关于栅状DBD等离子体空气消毒的研究进展。杀菌特性方面,重点研究了放电结构参量、湿度、微生物种类、电压类型等因素的影响,发现缩小间隙、增大电极尺寸、增加气流湿度均可提高杀菌效率和能量效率(Z值),相对湿度为60%时装置Z值可达1.68L/J;对MS2噬菌体气溶胶的单次通过净化效率可达99.5%~99.9%。杀菌因子方面,实验发现短寿命气相粒子是细菌气溶胶灭活的主要因子,长寿命粒子作用至多占总杀菌作用的30%。杀菌剂量方面,提出以比能量密度作为等离子体空气消毒的剂量参数,并基于湿空气放电的化学反应动力学模型,发现单粒子剂量与功率密度的线性关系,揭示了比能量密度作为剂量的机制。该研究可为介质阻挡放电空气消毒提供理论和工程应用支撑。 展开更多
关键词 大气压 栅状介质阻挡放电 等离子体 空气消毒 生物气溶胶
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旋翼翼型动态失速非定常介质阻挡放电流动控制研究 被引量：1
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作者 李国强 常智强 +3 位作者 张鑫 马志明 王畅 易仕和 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-71,共8页
针对动态失速导致旋翼翼型气动性能恶化的问题,借助介质阻挡放电非对称构型激励器,通过脉动压力传感器测量,开展了旋翼翼型动态失速非定常等离子体流动控制研究。重点对非定常等离子体控制机理和非定常激励参数影响进行了探究,试验验证... 针对动态失速导致旋翼翼型气动性能恶化的问题,借助介质阻挡放电非对称构型激励器,通过脉动压力传感器测量,开展了旋翼翼型动态失速非定常等离子体流动控制研究。重点对非定常等离子体控制机理和非定常激励参数影响进行了探究,试验验证了非定常等离子体激励的良好控制能力。研究表明:非定常流动控制可以减弱翼型的升力骤降,20%的占空比就足以取得明显的控制效果;激励频率F^(+)=1~2时的非定常控制效果最好,升力迟滞环面积减小16%,升力系数平均值提高6%。机理分析发现等离子体激励主要作用于动态失速涡脱落后,非定常激励明显削弱了动态失速涡脱落对翼型气动力的不利影响,同时非定常激励可以产生更多的涡以促进前缘逆压梯度的恢复和流动的重附着。 展开更多
关键词 旋翼翼型 动态失速 非定常控制 介质阻挡放电 试验研究
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介质阻挡放电协同Ag-Cu/TiO_(2)-CS复合光催化剂灭活生物气溶胶的实验研究 被引量：1
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作者 赵璐瑶 张佳丽 +1 位作者 张轲 李彦鹏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2777-2785,共9页
选用大肠杆菌和杂色曲霉菌作为代表性细菌和真菌以制备生物气溶胶,采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖(CS)修饰的Ag-Cu/TiO_(2)-CS复合光催化剂,使用自制线管式介质阻挡放电反应器协同光催化剂对生物气溶胶进行灭活实验研究,考察初始浓度、放... 选用大肠杆菌和杂色曲霉菌作为代表性细菌和真菌以制备生物气溶胶,采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖(CS)修饰的Ag-Cu/TiO_(2)-CS复合光催化剂,使用自制线管式介质阻挡放电反应器协同光催化剂对生物气溶胶进行灭活实验研究,考察初始浓度、放电功率、单一及协同处理对生物气溶胶的灭活影响,并通过SEM、胞外蛋白质与电解质测定探究了生物气溶胶灭活机理.结果表明:Ag、Cu掺杂比为2:2mol%时光催化剂灭菌效果最好,处理时间为10.5s时对大肠杆菌的灭活率为0.61-lg.相比介质阻挡放电单一处理,协同光催化处理后,菌体结构破损加重,胞内物质外泄增多,灭菌效率明显提升,在60W/催化灭活条件下,细菌、真菌的灭活率分别为2.89-lg、2.87-lg,且有效抑制生物气溶胶的复活,灭活后48h内细菌、真菌的复活率分别为-3.40-lg、-3.39-lg. 展开更多
关键词 生物气溶胶灭活 光催化 介质阻挡放电 协同效应
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流过式介质阻挡放电电离质谱法结合随机森林模型快速鉴别棉、涤纶纺织品 被引量：1
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作者 尚宇瀚 葛运程 +2 位作者 高海燕 孟宪双 马强 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期883-890,共8页
为实现对棉、涤纶纺织品的快速准确鉴别,开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理,操作简便,单次数据采集用时仅为4~5 s。使用棉、涤纶与棉涤混纺纺织品样品... 为实现对棉、涤纶纺织品的快速准确鉴别,开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理,操作简便,单次数据采集用时仅为4~5 s。使用棉、涤纶与棉涤混纺纺织品样品的质谱指纹图谱数据,建立了基于随机森林算法的预测模型。优化后的随机森林模型五折交叉验证与袋外验证的误判率分别为2.50%和2.52%。基于袋外验证混淆矩阵,求得该模型的预测准确率为97.5%,对棉与涤纶样品的精确率、召回率和F1分数均高于95%,满足快速鉴别要求。该方法可为棉、涤纶纺织品真伪鉴别与品质评价提供技术参考。 展开更多
关键词 流过式介质阻挡放电电离质谱 随机森林模型 棉 涤纶 快速鉴别
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电晕放电与介质阻挡放电净化氰化氢的机理 被引量：1
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作者 张欣 薛宇 +5 位作者 马懿星 王学谦 王郎郎 谢妮霏 陈怡 周晓霞 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期675-684,共10页
利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%... 利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%;通过Gaussian软件利用密度泛函理论(DFT)引入外电场,计算分析了两种不同放电方式在HCN净化过程中的差异,在引入外电场之后HCN分子的分子结构以及体系能量均发生了变化,在不同的放电方式中,HCN转化的中间产物—OCN在电晕放电中主要转化为CO_(2)与N_(2),而在介质阻挡放电中HCN更容易与体系中—OH结合生成H_(2)O与—CN,—CN会在介质阻挡放电中的高电子、粒子密度的作用下聚合为C_(3)N_(4)。 展开更多
关键词 氰化氢 电晕放电 介质阻挡放电 密度泛函理论
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