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大气压下连续脉冲流注放电演变过程的二维全局粒子模拟仿真研究
被引量:
5
1
作者
李晨颉
郑昕雷
+2 位作者
赵政
汪毅峰
李江涛
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期789-797,共9页
重复频率脉冲下气体放电发展与演变过程与单次脉冲下有着显著的差异,针对脉冲施加时期与脉冲间隔时期所涉及物理过程与时间尺度的差异,采取全局–粒子耦合模拟的方式,对含有氧气杂质的大气压氮气氛围下针–板电极流注放电过程进行了连续...
重复频率脉冲下气体放电发展与演变过程与单次脉冲下有着显著的差异,针对脉冲施加时期与脉冲间隔时期所涉及物理过程与时间尺度的差异,采取全局–粒子耦合模拟的方式,对含有氧气杂质的大气压氮气氛围下针–板电极流注放电过程进行了连续3个负纳秒脉冲的二维全局–粒子耦合仿真模拟,脉冲间隔时间为1 ms。研究发现:首个脉冲施加时期,放电发展过程中出现了从电离云到流注的转变。首个脉冲间隔时期的剩余自由电子数密度与正空间电荷始终处于同一数量级上,显著高于负空间电荷,因此在后序脉冲施加时期的初始条件设置阶段可以近似忽略剩余带电粒子中的负离子。而在第2及第3个脉冲施加时期,放电发展过程呈现出三阶段分步电离模式:1)初始电离云;2)放电通道融合;3)快速击穿。
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关键词
重复频率纳秒脉冲
流注
放电
空间电荷
放电模式转变
全局–粒子模拟
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职称材料
高频高压激励环形表面介质阻挡放电特性实验研究
被引量:
8
2
作者
李文慧
姜慧
+2 位作者
杨帆
刘海波
周杨
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第16期3539-3550,共12页
该文基于高频高压电源,研究不同电压幅值和电源频率对环形表面介质阻挡放电的放电特性以及流场分布的影响。结果表明,位移电流随外加电源电压按照正弦规律变化,但是有正向偏置存在;放电过程中,放电模式随着电压幅值的增加由丝状放电向...
该文基于高频高压电源,研究不同电压幅值和电源频率对环形表面介质阻挡放电的放电特性以及流场分布的影响。结果表明,位移电流随外加电源电压按照正弦规律变化,但是有正向偏置存在;放电过程中,放电模式随着电压幅值的增加由丝状放电向弥散放电转变,当频率升高时,弥散放电的程度更加明显;放电过程中消耗的平均功率随着电压幅值的增加逐渐增大但并不与电压二次方成正比,在频率变化时,放电消耗的平均功率与频率成正比;诱导气流沿着垂直于介质板的方向延伸,且气流高度可达90mm以上;通过搭建三维模型进行仿真计算得到放电区域外电场分布,计算发现外电场在靠近高压电极放电边缘处最大,向地电极方向和垂直介质板方向衰减;在相同空间点处,环形表面介质阻挡放电的外电场高于条状表面介质阻挡放电的外电场,越靠近高压电极边缘,两种结构外电场差值越大。计算结果可以解释放电过程中观测到的现象。
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关键词
环形表面介质阻挡
放电
位移电流偏置
放电模式转变
流场分布
外电场分布
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职称材料
螺旋波诱导氢等离子体的密度跳跃研究
被引量:
1
3
作者
姜帆
吴卫东
+4 位作者
高映雪
戴阳
王瑜英
程新路
熊政伟
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期87-91,共5页
采用Langmuir探针方法对氢等离子体中电子密度和电子能量概率函数随射频功率的变化进行研究,发现电子密度在射频功率增加过程中出现两次跳跃。通过发射光谱法测得氢等离子体Hα、Hβ和Hγ三条谱线强度比值的变化,进一步验证了密度跳跃...
采用Langmuir探针方法对氢等离子体中电子密度和电子能量概率函数随射频功率的变化进行研究,发现电子密度在射频功率增加过程中出现两次跳跃。通过发射光谱法测得氢等离子体Hα、Hβ和Hγ三条谱线强度比值的变化,进一步验证了密度跳跃现象。该现象说明氢等离子体的放电模式发生了从电感耦合到电容耦合再到螺旋波模式的转变。从电子与氢分子的相互作用和Nagoya typeⅢ型(N-型)天线电场耦合作用两方面解释密度跳跃现象。随着输入功率的增加,电子与氢分子相互作用增强,使电子密度发生跃变;当天线横向电场Ey取最大值,螺旋波轴向波矢kz分别为π/la和3π/la时天线与等离子体耦合最好,分别产生两次密度跳跃。
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关键词
螺旋波等离子体
电子密度
放电模式转变
密度跳跃
天线耦合
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职称材料
无气流作用的大气压空气中弥散射流特性研究
被引量:
1
4
作者
李冠一
姜慧
+3 位作者
刘海波
邓鸿飞
孙伟铭
徐耀宗
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第8期2948-2956,共9页
大气压等离子体射流在表面处理、生物医学等诸多领域具有广泛的应用前景,但复杂的气流控制系统限制了其应用。该文基于传统的单针射流结构,通过合理的结构参数设计,实现无气流作用的弥散等离子体射流,并研究了管口内径和气隙间距对弥散...
大气压等离子体射流在表面处理、生物医学等诸多领域具有广泛的应用前景,但复杂的气流控制系统限制了其应用。该文基于传统的单针射流结构,通过合理的结构参数设计,实现无气流作用的弥散等离子体射流,并研究了管口内径和气隙间距对弥散射流的影响,分析弥散射流的发展过程。结果表明,无气流弥散射流是外电场、表面电荷及空间电荷共同作用的结果;射流长度和电流幅值随气隙间距增大而减小;管口内径较小时,放电状态随电压幅值增长表现为"电晕—射流产生—射流发展—通道贯穿"的渐变过程,且存在负向放电现象;管口内径较大时,放电状态随电压幅值增长表现为"电晕—通道贯穿"的突变过程;结合介质表面过程理论分析了射流发展过程,并解释了射流状态随电压幅值增长出现的渐变和突变两种独特现象。研究结果提供一种更简易的等离子体射流装置,对拓展射流应用领域有重要意义。
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关键词
无气流弥散射流
放电模式转变
表面电荷
介质表面过程
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职称材料
题名
大气压下连续脉冲流注放电演变过程的二维全局粒子模拟仿真研究
被引量:
5
1
作者
李晨颉
郑昕雷
赵政
汪毅峰
李江涛
机构
西安交通大学高电压物理与工程研究所
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期789-797,共9页
基金
国家自然科学基金(52077168)。
文摘
重复频率脉冲下气体放电发展与演变过程与单次脉冲下有着显著的差异,针对脉冲施加时期与脉冲间隔时期所涉及物理过程与时间尺度的差异,采取全局–粒子耦合模拟的方式,对含有氧气杂质的大气压氮气氛围下针–板电极流注放电过程进行了连续3个负纳秒脉冲的二维全局–粒子耦合仿真模拟,脉冲间隔时间为1 ms。研究发现:首个脉冲施加时期,放电发展过程中出现了从电离云到流注的转变。首个脉冲间隔时期的剩余自由电子数密度与正空间电荷始终处于同一数量级上,显著高于负空间电荷,因此在后序脉冲施加时期的初始条件设置阶段可以近似忽略剩余带电粒子中的负离子。而在第2及第3个脉冲施加时期,放电发展过程呈现出三阶段分步电离模式:1)初始电离云;2)放电通道融合;3)快速击穿。
关键词
重复频率纳秒脉冲
流注
放电
空间电荷
放电模式转变
全局–粒子模拟
Keywords
repetitive nanosecond pulses
streamer discharge
space charge
discharge regime transition
global-particle simulation
分类号
O461 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
高频高压激励环形表面介质阻挡放电特性实验研究
被引量:
8
2
作者
李文慧
姜慧
杨帆
刘海波
周杨
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学电气工程学院)
陆军工程大学通信士官学校
国家电网成都供电公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第16期3539-3550,共12页
基金
国家自然科学基金(51607018)
国家重点研发计划(2017YFF0104300)资助项目。
文摘
该文基于高频高压电源,研究不同电压幅值和电源频率对环形表面介质阻挡放电的放电特性以及流场分布的影响。结果表明,位移电流随外加电源电压按照正弦规律变化,但是有正向偏置存在;放电过程中,放电模式随着电压幅值的增加由丝状放电向弥散放电转变,当频率升高时,弥散放电的程度更加明显;放电过程中消耗的平均功率随着电压幅值的增加逐渐增大但并不与电压二次方成正比,在频率变化时,放电消耗的平均功率与频率成正比;诱导气流沿着垂直于介质板的方向延伸,且气流高度可达90mm以上;通过搭建三维模型进行仿真计算得到放电区域外电场分布,计算发现外电场在靠近高压电极放电边缘处最大,向地电极方向和垂直介质板方向衰减;在相同空间点处,环形表面介质阻挡放电的外电场高于条状表面介质阻挡放电的外电场,越靠近高压电极边缘,两种结构外电场差值越大。计算结果可以解释放电过程中观测到的现象。
关键词
环形表面介质阻挡
放电
位移电流偏置
放电模式转变
流场分布
外电场分布
Keywords
Ring surface dielectric barrier discharge
displacement current bias
discharge mode transition
flow field distribution
distribution of external electric field
分类号
TM89 [电气工程—高电压与绝缘技术]
O461.25 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
螺旋波诱导氢等离子体的密度跳跃研究
被引量:
1
3
作者
姜帆
吴卫东
高映雪
戴阳
王瑜英
程新路
熊政伟
机构
四川大学原子与分子物理研究所
中国工程物理研究院激光聚变研究中心
西南科技大学理学院
出处
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期87-91,共5页
基金
中国工程物理研究院重大基金项目(2005Z0805)
文摘
采用Langmuir探针方法对氢等离子体中电子密度和电子能量概率函数随射频功率的变化进行研究,发现电子密度在射频功率增加过程中出现两次跳跃。通过发射光谱法测得氢等离子体Hα、Hβ和Hγ三条谱线强度比值的变化,进一步验证了密度跳跃现象。该现象说明氢等离子体的放电模式发生了从电感耦合到电容耦合再到螺旋波模式的转变。从电子与氢分子的相互作用和Nagoya typeⅢ型(N-型)天线电场耦合作用两方面解释密度跳跃现象。随着输入功率的增加,电子与氢分子相互作用增强,使电子密度发生跃变;当天线横向电场Ey取最大值,螺旋波轴向波矢kz分别为π/la和3π/la时天线与等离子体耦合最好,分别产生两次密度跳跃。
关键词
螺旋波等离子体
电子密度
放电模式转变
密度跳跃
天线耦合
Keywords
Helicon-wave plasma
Electron density
Discharge mode transition
Density jump
Antennacoupling
分类号
O539 [理学—等离子体物理]
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职称材料
题名
无气流作用的大气压空气中弥散射流特性研究
被引量:
1
4
作者
李冠一
姜慧
刘海波
邓鸿飞
孙伟铭
徐耀宗
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)
陆军工程大学通信士官学校
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第8期2948-2956,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51607018)
中央高校基本科研业务费(2020CDJQY-A023)。
文摘
大气压等离子体射流在表面处理、生物医学等诸多领域具有广泛的应用前景,但复杂的气流控制系统限制了其应用。该文基于传统的单针射流结构,通过合理的结构参数设计,实现无气流作用的弥散等离子体射流,并研究了管口内径和气隙间距对弥散射流的影响,分析弥散射流的发展过程。结果表明,无气流弥散射流是外电场、表面电荷及空间电荷共同作用的结果;射流长度和电流幅值随气隙间距增大而减小;管口内径较小时,放电状态随电压幅值增长表现为"电晕—射流产生—射流发展—通道贯穿"的渐变过程,且存在负向放电现象;管口内径较大时,放电状态随电压幅值增长表现为"电晕—通道贯穿"的突变过程;结合介质表面过程理论分析了射流发展过程,并解释了射流状态随电压幅值增长出现的渐变和突变两种独特现象。研究结果提供一种更简易的等离子体射流装置,对拓展射流应用领域有重要意义。
关键词
无气流弥散射流
放电模式转变
表面电荷
介质表面过程
Keywords
diffuse jet without airflow
discharge mode transition
surface charge
dielectric surface process
分类号
TM89 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大气压下连续脉冲流注放电演变过程的二维全局粒子模拟仿真研究
李晨颉
郑昕雷
赵政
汪毅峰
李江涛
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
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职称材料
2
高频高压激励环形表面介质阻挡放电特性实验研究
李文慧
姜慧
杨帆
刘海波
周杨
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
螺旋波诱导氢等离子体的密度跳跃研究
姜帆
吴卫东
高映雪
戴阳
王瑜英
程新路
熊政伟
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
无气流作用的大气压空气中弥散射流特性研究
李冠一
姜慧
刘海波
邓鸿飞
孙伟铭
徐耀宗
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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