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大气压湿空气纳秒脉冲介质阻挡放电研究
1
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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大气压空气中纳秒脉冲介质阻挡放电特性分析 被引量：38
2
作者 章程 邵涛 +5 位作者 龙凯华 王东珏 张东东 王珏 严萍 周远翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期111-117,共7页
介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)是产生低温等离子体的重要方法,纳秒脉冲条件下DBD与普通交流下的放电不同。通过单极性纳秒脉冲激发大气压空气中DBD,计算纳秒脉冲DBD的电气参数,与交流或微秒脉冲放电的电气参数相比较... 介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)是产生低温等离子体的重要方法,纳秒脉冲条件下DBD与普通交流下的放电不同。通过单极性纳秒脉冲激发大气压空气中DBD,计算纳秒脉冲DBD的电气参数,与交流或微秒脉冲放电的电气参数相比较,并对比放电图像与电流波形的关系,探讨了放电机制。研究结果表明,纳秒脉冲DBD的放电电流呈双极性,气隙上发生2次放电过程,其电气参数高于常规交流和微秒脉冲DBD的电气参数。随着空气间隙距离的增加,均匀放电向丝状放电的转化与电流脉冲波动相关。由于微放电持续时间与施加脉冲处于同一个数量级,且基本同时发生在气隙中,很难在同一位置上存在数个连续的微放电,这对放电的均匀性有利。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 纳秒脉冲 重复频率 大气压空气
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大气压空气中纳秒脉冲介质阻挡放电均匀性的研究 被引量：31
3
作者 章程 邵涛 +3 位作者 龙凯华 于洋 严萍 周远翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期30-36,共7页
为了实现大气压空气中纳秒脉冲均匀介质阻挡放电(DBD),利用上升沿15ns,半高宽30～40ns的正极性纳秒脉冲激发DBD,并由电压电流和放电图像研究DBD的特性,分析均匀放电实现的条件和特征。实验结果表明放电电流呈双极性,且电气参数要比交流... 为了实现大气压空气中纳秒脉冲均匀介质阻挡放电(DBD),利用上升沿15ns,半高宽30～40ns的正极性纳秒脉冲激发DBD,并由电压电流和放电图像研究DBD的特性,分析均匀放电实现的条件和特征。实验结果表明放电电流呈双极性,且电气参数要比交流及微秒脉冲DBD的高,在一定条件下可获得均匀模式放电。通过重复频率和气隙距离对放电均匀性的影响研究发现,2mm空气间隙中,双层介质阻挡时重复频率对放电均匀性影响不明显,但当间隙距离从2～8mm延长时,放电明显由均匀模式向丝状模式过渡。此外,对纳秒脉冲DBD放电均匀性与施加脉冲上升沿的关系进行了探讨。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 介质阻挡放电 大气压空气 均匀放电
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不同介质下纳秒脉冲介质阻挡放电特性对比 被引量：24
4
作者 姜慧 邵涛 +3 位作者 于洋 章程 牛铮 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1529-1535,共7页
介质阻挡材料是影响介质阻挡放电的一个重要因素。为此,采用聚四氟乙烯、K9玻璃和环氧分别作为介质阻挡材料,研究了介质阻挡层厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率对放电特性的影响,并对结果进行了对比分析。实验结果表明,阻挡... 介质阻挡材料是影响介质阻挡放电的一个重要因素。为此,采用聚四氟乙烯、K9玻璃和环氧分别作为介质阻挡材料,研究了介质阻挡层厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率对放电特性的影响,并对结果进行了对比分析。实验结果表明,阻挡材料的介电常数越大,越容易产生强烈的放电;玻璃为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许介质厚度范围最大,但漏电也最为严重;聚四氟乙烯为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许频率范围最大;环氧为阻挡介质时,能够保持均匀放电的允许电压范围最大。 展开更多
关键词 NS脉冲 介质阻挡放电(DBD) 介质阻挡材料 放电特性 脉冲电流 起始放电时刻
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重复频率纳秒脉冲介质阻挡放电对聚对苯二甲酸乙二酯表面改性 被引量：17
5
作者 章程 邵涛 +5 位作者 于洋 龙凯华 王珏 张东东 严萍 周远翔 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期539-544,共6页
介绍了0.1 MPa下的纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料表面进行的亲水性改善。分别采用均匀和丝状放电模式对PET表面改性处理,并采用水接触角测量、原子力显微镜观察、X射线光电子能谱分析对改性材料进行表面分析... 介绍了0.1 MPa下的纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料表面进行的亲水性改善。分别采用均匀和丝状放电模式对PET表面改性处理,并采用水接触角测量、原子力显微镜观察、X射线光电子能谱分析对改性材料进行表面分析。实验发现介质阻挡放电处理后PET表面水接触角明显减小,接触角从78°下降到25°,但随处理时间的增加有饱和效应;PET表面粗糙程度增加,亲水性含氧基团被引入,从而改善了材料表面亲水性;纳秒脉冲下的均匀DBD比丝状DBD处理效果更为显著。 展开更多
关键词 气体放电 介质阻挡放电 纳秒脉冲 重复频率 材料改性
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纳秒脉冲介质阻挡放电特性及其聚合物材料表面改性 被引量：30
6
作者 章程 邵涛 +2 位作者 于洋 严萍 周远翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期31-37,共7页
介绍了大气压空气下纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)的特性及其对聚酰亚胺(PI)材料表面进行的亲水性改善。利用单极性纳秒脉冲激发大气压空气中DBD,通过电气特性测量和发光图像拍摄研究了纳秒脉冲DBD的特性,获得了均匀模式的放电,并分析了气... 介绍了大气压空气下纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)的特性及其对聚酰亚胺(PI)材料表面进行的亲水性改善。利用单极性纳秒脉冲激发大气压空气中DBD,通过电气特性测量和发光图像拍摄研究了纳秒脉冲DBD的特性,获得了均匀模式的放电,并分析了气隙距离对放电特性和均匀性的影响。利用大气压下均匀放电改性PI薄膜表面,对改性前后的薄膜表面进行水接触角、表面形态和表面成分分析,并与丝状放电的改性效果进行了比较。结果表明单极性纳秒脉冲DBD电流呈双极性,放电电流、介质电压和瞬时功率等随气隙距离的增大而减小,窄间隙条件下易获得均匀放电。经DBD处理后PI表面粗糙度明显增加,静态水接触角明显减小,亲水性含氧基团被引入,从而改善了薄膜表面亲水性,且均匀放电比丝状放电处理效果更为显著。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 介质阻挡放电 大气压空气 表面改性
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空气中纳秒脉冲介质阻挡放电高速摄影 被引量：12
7
作者 邵涛 章程 +3 位作者 李文峰 于洋 张东东 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期612-616,共5页
使用上升沿40ns、脉宽70ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源,采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流,并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性,采用曝光时间为2ns的高速摄影拍摄放电发展过... 使用上升沿40ns、脉宽70ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源,采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流,并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性,采用曝光时间为2ns的高速摄影拍摄放电发展过程。结果表明:大气压空气中,水电极结构纳秒脉冲介质阻挡放电能够产生稳定均匀的放电等离子体,且存在二次放电。高速摄影对放电发展过程的拍摄结果表明:放电首先由电极中部开始发展,径向扩展至整个电极范围。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 介质阻挡放电 均匀性 大气压空气 水电极
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单极性纳秒脉冲介质阻挡放电电荷传输特性实验分析 被引量：12
8
作者 于洋 邵涛 +3 位作者 章程 张东东 王珏 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1555-1562,共8页
单极性高压脉冲电源激发介质阻挡放电(DBD)产生非平衡态等离子体具有很好的前景。为此,基于单极性ns脉冲电源实验研究了DBD电荷传输特性。通过改变实验条件,同时也研究了不同情况下放电的电荷传输以及能量消耗。研究了介质阻挡层厚度、... 单极性高压脉冲电源激发介质阻挡放电(DBD)产生非平衡态等离子体具有很好的前景。为此,基于单极性ns脉冲电源实验研究了DBD电荷传输特性。通过改变实验条件,同时也研究了不同情况下放电的电荷传输以及能量消耗。研究了介质阻挡层厚度、介质阻挡层材料、气隙距离、施加脉冲电压幅值、重复频率和电压极性对放电电荷传输特性的影响。实验结果表明,随着介质厚度、气隙距离、施加脉冲电压幅值的增加,电荷传输量及放电能量增加;电压极性和重复频率对电荷传输特性影响很小;电荷传输量及放电能量在介质阻挡材料为环氧树脂时略大。 展开更多
关键词 NS脉冲 电荷传输 大气压空气 介质阻挡放电(DBD) 等离子体 脉冲功率
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纳秒脉冲介质阻挡放电在聚合物绝缘材料表面改性中的应用 被引量：15
9
作者 章程 邵涛 严萍 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2014年第2期1-7,共7页
综述了利用纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)改性绝缘材料提高表面性能的研究成果,分别介绍了大气压空气中纳秒脉冲DBD改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)提高表面亲水性和改性有机玻璃(PMMA)提高表面疏水性的实验结果,对比了纳秒脉冲与交流DBD在... 综述了利用纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)改性绝缘材料提高表面性能的研究成果,分别介绍了大气压空气中纳秒脉冲DBD改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)提高表面亲水性和改性有机玻璃(PMMA)提高表面疏水性的实验结果,对比了纳秒脉冲与交流DBD在绝缘材料改性中的效果,探索了纳秒脉冲DBD的改性机理。研究表明:纳秒脉冲DBD在聚合物绝缘材料表面改性中作用明显;经纳秒脉冲DBD亲水改性后,PET材料表面水接触角从78.0°降至25°,均匀模式DBD的改性效果要优于丝状模式DBD;经纳秒脉冲DBD疏水改性后,PMMA材料表面水接触角从68.0°升至92°;聚合物绝缘材料亲水性和疏水性的改善是由于放电等离子体在材料表面分别引入了含氧基团和甲基与大分子自由基。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 纳秒脉冲 材料表面改性 聚合物材料 亲水性 疏水性
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二维对称结构纳秒脉冲介质阻挡放电数值模拟 被引量：12
10
作者 徐双艳 李江 +1 位作者 蔡晋生 王光秋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2100-2107,共8页
为具体分析放电过程中电场强度、电子密度、平均电子能量及鞘层的变化规律,通过简化化学反应动力学模型以及采用全时域漂移-扩散模型方程,对N2-O2混合气体的二维平行电极纳秒脉冲介质阻挡等离子体放电的发展演化过程进行数值模拟。计算... 为具体分析放电过程中电场强度、电子密度、平均电子能量及鞘层的变化规律,通过简化化学反应动力学模型以及采用全时域漂移-扩散模型方程,对N2-O2混合气体的二维平行电极纳秒脉冲介质阻挡等离子体放电的发展演化过程进行数值模拟。计算结果发现:放电从电极处开始发展形成约化场强约为5×10-19 V?m2的强电场,高电压电极附近形成0.2 mm的鞘层区域,鞘层边缘存在数密度为1.6×1019 m-3的薄电子层,且其边缘分层结构与低气压辉光放电鞘层分层结构一致;电子沉积在介质表面,等离子体从强电场中获得的能量使得其在脉冲结束后的余辉过程中继续维持,进而有效地将能量耦合给等离子体。数值模拟结果表明,提出的简化化学反应动力学模型能够有效地模拟复杂的介质阻挡纳秒脉冲放电的物理过程及其各个物理参数的变化规律。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 表面介质阻挡放电 平行电极 鞘层 电子密度 平均电子能量
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纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响 被引量：10
11
作者 周思引 车学科 聂万胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3032-3037,共6页
为考察纳秒脉冲介质阻挡放电(NP-DBD)等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响,在凹腔后壁面上部区域布置表面介质阻挡放电激励器产生等离子体,基于NP-DBD等离子体高斯分布热源模型,采用3维数值模拟方法研究了等离子体作用下燃烧室壁面... 为考察纳秒脉冲介质阻挡放电(NP-DBD)等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响,在凹腔后壁面上部区域布置表面介质阻挡放电激励器产生等离子体,基于NP-DBD等离子体高斯分布热源模型,采用3维数值模拟方法研究了等离子体作用下燃烧室壁面压力、凹腔阻力、质量交换率以及燃料分布的变化。研究结果表明,NP-DBD等离子体虽然降低了对称面处凹腔后缘波系强度,但结合凹腔后壁区域温度分布特征知等离子体热效应较弱,故整个凹腔波系受到影响较小;凹腔质量交换能力获得大幅提高,其阻力则略有减小;等离子体缩小了凹腔上方燃料的分布范围,凹腔下游燃料掺混效率有小幅提升。 展开更多
关键词 纳秒脉冲介质阻挡放电 超声速燃烧室 凹腔 等离子体 高斯分布 数值模拟
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纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体氮还原合成氨的研究 被引量：16
12
作者 康少芬 张帅 +3 位作者 陈晓晓 任成燕 陈根永 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期368-375,共8页
氨气(NH3)可以合成富含氮的化肥,还是不含碳的能量载体。工业合成氨工艺通常在高温高压条件下进行,会消耗大量能源且伴随着温室气体的排放。低温、常压下的非热平衡等离子体为合成氨提供了一种有潜力、可持续的途径。为此以氮气和氢气... 氨气(NH3)可以合成富含氮的化肥,还是不含碳的能量载体。工业合成氨工艺通常在高温高压条件下进行,会消耗大量能源且伴随着温室气体的排放。低温、常压下的非热平衡等离子体为合成氨提供了一种有潜力、可持续的途径。为此以氮气和氢气为原料,在低温常压下用脉冲介质阻挡放电等离子体合成氨,主要探究了脉冲参数(脉冲峰值电压、脉冲重复频率、脉冲上升沿)对合成氨体积分数的影响。此外,还考察了气体体积比例、填充氩气和放电间隙对合成氨的影响,分析电学特性和发光图像。结果表明,在电压12 kV、重复频率3k Hz、气体体积比例N2:H2=2:1条件下,NH3体积分数最高可达17 600×10–6,相应的能量效率为1.61 g/k Wh。脉冲重复频率对氨气体积分数有显著影响,增大脉冲重复频率,单位时间内高能电子的数量增加并且运动加剧,更多的N2、H2分子被激发或解离从而NH3体积分数增大。 展开更多
关键词 纳秒脉冲放电 介质阻挡放电 合成氨 脉冲参数 能量效率
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纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体驱动CH_(4)-CH_(3)OH转化制备液态化学品的特性研究 被引量：11
13
作者 黑雪婷 高远 +3 位作者 窦立广 李江伟 陈根永 邵涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期3941-3950,共10页
开发非合成气路线的 CH-CHOH 直接制取高碳液态化学品转化技术可有效规避传统工业中面临的高危反应条件、废水排放、原子经济性低等问题。该文以 CH、CHOH 为原料,采用纳秒脉冲放电等离子体驱动 CH-CHOH 直接合成 C-C液态产品,主要探究... 开发非合成气路线的 CH-CHOH 直接制取高碳液态化学品转化技术可有效规避传统工业中面临的高危反应条件、废水排放、原子经济性低等问题。该文以 CH、CHOH 为原料,采用纳秒脉冲放电等离子体驱动 CH-CHOH 直接合成 C-C液态产品,主要探究了 Ar 添加和脉冲上升沿、下降沿对 CH-CHOH 放电中电学特性和转化特性的影响,并进行机理探究。实验结果表明,CH-CHOH-HO 体系实验的主要气态产品为 H、CO、CH和 CH,主要液态产品为 CHOH、CHOH。总流速固定时,Ar 添加后产生的彭宁电离有利于液态产品的生成,总液体选择性最高为 16.4%;在电压和频率固定时,变化六种不同的上升沿、下降沿条件,发现较大的上升沿、下降沿有利于液态产品的生成,当上升沿、下降沿为 500ns 时,总液体选择性为 14.7%。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 介质阻挡放电 甲烷转化 等离子体化学
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纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体合成氨工艺条件优化 被引量：1
14
作者 刘洋 张海宝 陈强 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期268-276,共9页
氨(NH3)作为重要的化工原料对农业及国计民生发展有直接影响。工业合成氨需高温高压、能耗高和污染重。低温等离子体技术是一种可持续,有潜力的合成氨途径,已成为国内外研究热点。本工作以氮气和氢气为原料,在低温常压下采用纳秒脉冲介... 氨(NH3)作为重要的化工原料对农业及国计民生发展有直接影响。工业合成氨需高温高压、能耗高和污染重。低温等离子体技术是一种可持续,有潜力的合成氨途径,已成为国内外研究热点。本工作以氮气和氢气为原料,在低温常压下采用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体合成氨,通过单因素实验系统研究脉冲峰值电压、脉冲重复频率、气体总流量、N_(2)和H_(2)体积比(V(N_(2))∶V(H_(2)))等因素对合成氨速率及能量产率的影响规律。进一步通过正交实验评价确定影响合成氨反应速率因素的主次顺序为:脉冲峰值电压>脉冲重复频率>气体体积比>气体总流量。影响合成氨能量产率因素的主次顺序为:脉冲峰值电压>气体体积比>脉冲重复频率>气体总流量。结合两部分实验,最终得到合成氨的优选条件:脉冲峰值电压16 kV、脉冲重复频率6 kHz、脉冲上升沿100 ns、V(N_(2))∶V(H_(2))=1∶1、气体总流量200 mL/min。此时NH3合成速率最高为923.08μmol/h,能量产率为0.30 g/kWh。 展开更多
关键词 合成氨 等离子体 介质阻挡放电 纳秒脉冲电源 正交实验法
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大面积介质阻挡放电纳秒脉冲电源研制 被引量：1
15
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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0.5%掺氨氩气脉冲介质阻挡放电特性的实验与仿真研究
16
作者 赵妮 田浩 +2 位作者 王婧 付强 常正实 《电工技术学报》 北大核心 2025年第21期6819-6831,共13页
等离子体具有工作温度低、电子能量范围分布宽等优势,已成为极具前景的氨气制氢技术,有效地调控等离子体对氨气高效制氢具有重要意义。该文采用方波脉冲电压驱动Ar-NH3介质阻挡放电(DBD),结合一维流体数值仿真研究了放电特性及产物分布... 等离子体具有工作温度低、电子能量范围分布宽等优势,已成为极具前景的氨气制氢技术,有效地调控等离子体对氨气高效制氢具有重要意义。该文采用方波脉冲电压驱动Ar-NH3介质阻挡放电(DBD),结合一维流体数值仿真研究了放电特性及产物分布。结果表明,一个放电周期内,在脉冲电压上升沿阶段,外施电压增加导致气体击穿,出现正电流脉冲;在脉冲电压下降沿阶段,自建电场主导产生负电流脉冲。放电演化过程呈现典型的辉光放电特性,电子密度、约化电场强度均在放电熄灭后的高电平起始阶段达到峰值,出现在阴极鞘层区附近。分析放电产物发现,主要粒子包括Ar*和NH3+以及中性粒子NH和NH2,目标产物H2主要产生在电压高电平阶段的阴极位降区附近,研究结果可为优化制氢效果和确定最优参数提供指导。 展开更多
关键词 脉冲介质阻挡放电 氨气制氢 放电特性 放电产物
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脉冲激励下介质阻挡放电负载的特性研究 被引量：5
17
作者 方文睿 唐雄民 +1 位作者 江天鸿 李仲涛 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期171-178,188,共9页
脉冲激励能大幅度提升介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)负载的放电效率。针对传统的实验研究由于受到实验环境和材料等的限制,无法对脉冲激励下介质阻挡放电的放电特性进行更细致的研究的现状。文中以电压型脉冲激励下... 脉冲激励能大幅度提升介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)负载的放电效率。针对传统的实验研究由于受到实验环境和材料等的限制,无法对脉冲激励下介质阻挡放电的放电特性进行更细致的研究的现状。文中以电压型脉冲激励下填充气体为氩气(Ar)的DBD型负载为研究对象,通过构建DBD负载的一维流体模型对该模型的放电曲线以及在不同脉冲参数和介质层参数的条件下DBD的放电特性进行研究。结果表明:DBD负载在一个周期内产生两次极性相反的放电,第一次放电强度比第二次放电强度要高。此外,通过对放电过程的电气量的时空特征研究得出,可以通过提高脉冲电压的幅值、缩短脉冲升降沿时间、选择相对介电常数高的材料以及减少介质层厚度的方法来提高DBD负载的性能。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 脉冲电压 数值模拟 特性分析
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纳秒和微秒脉冲激励表面介质阻挡放电特性对比 被引量：23
18
作者 周杨 姜慧 +3 位作者 章程 车学科 严萍 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3091-3097,共7页
表面介质阻挡放电(DBD)在气体流动控制方面有着巨大的应用前景。利用自制的纳秒和微秒脉冲电源进行表面DBD实验,比较了电压幅值、介质厚度、电极水平间距等对两种激励下表面DBD电特性的影响并进行了分析。实验中两种电源激励的表面介质... 表面介质阻挡放电(DBD)在气体流动控制方面有着巨大的应用前景。利用自制的纳秒和微秒脉冲电源进行表面DBD实验,比较了电压幅值、介质厚度、电极水平间距等对两种激励下表面DBD电特性的影响并进行了分析。实验中两种电源激励的表面介质阻挡放电能量均在mJ量级,上升沿瞬时最大功率达到几十kW。实验结果表明:在脉冲上升沿有多次放电,微秒脉冲上升沿放电次数比纳秒脉冲多;随着电压幅值上升,放电次数减少;介质越薄,放电越激烈,能量越大;电极水平间距对表面DBD放电有影响,间距0 mm时能量消耗最大;施加脉冲电压频率越大,放电等离子体的亮度越大;微秒脉冲放电的等离子体区域要大于纳秒脉冲放电。 展开更多
关键词 表面介质阻挡放电 纳秒脉冲 微秒脉冲 电特性 能量 放电等离子体
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纳秒脉冲表面介质阻挡放电特性实验研究 被引量：22
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作者 姜慧 章程 +4 位作者 邵涛 车学科 张东东 徐蓉 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期592-596,共5页
在常规大气环境条件下,基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究。结果表明:纳秒脉冲表面介质阻挡放电的本质是丝状放电,放电集中在电压脉冲的上升沿;激励电压和脉冲重复频率越大,放电越强烈,越接近均匀放电,但电... 在常规大气环境条件下,基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究。结果表明:纳秒脉冲表面介质阻挡放电的本质是丝状放电,放电集中在电压脉冲的上升沿;激励电压和脉冲重复频率越大,放电越强烈,越接近均匀放电,但电压的作用更侧重于均匀性,而频率的作用则侧重于放电的强度;电极间隙的优化可以使表面介质阻挡放电特性最好;玻璃作为阻挡介质时容易发生沿面闪络。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 表面介质阻挡放电 丝状放电 电极间隙 沿面闪络
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微秒和纳秒脉冲激发介质阻挡放电传输电荷特性对比 被引量：10
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作者 马云飞 章程 +3 位作者 牛宗涛 王瑞雪 陈根永 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2979-2987,共9页
介质阻挡放电(简称DBD)在表面改性、污水处理、航空流动控制等工业领域有巨大的应用前景。为此基于实验室自制的微秒和纳秒脉冲电源激发介质阻挡放电,对比研究不同量级脉冲下的传输电荷特性以及放电参数对传输电荷特性的影响。DBD系统... 介质阻挡放电(简称DBD)在表面改性、污水处理、航空流动控制等工业领域有巨大的应用前景。为此基于实验室自制的微秒和纳秒脉冲电源激发介质阻挡放电,对比研究不同量级脉冲下的传输电荷特性以及放电参数对传输电荷特性的影响。DBD系统采用被称为"体放电"的板-板间隙放电,实验在大气压空气中进行。实验结果讨论了不同激励下Lissajous图形的变化情况,同种实验条件下,微秒比纳秒更容易激发放电,且最大传输电荷量和单脉冲能量更高,但纳秒激励下瞬时功率更高;保持其它条件不变,仅改变某一放电参数,最大传输电荷量和单脉冲能量随着电压幅值的升高而增大,随着阻挡介质的厚度的增加而降低;重复频率对电参数和Lissajous图形几乎没有影响,但决定着单位时间内的能量积累;随着放电间隙的增大,最大传输电荷量逐渐减小,而单脉冲放电能量呈先增大后减小的趋势。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 微秒脉冲 纳秒脉冲 传输电荷 放电参数 LISSAJOUS图形
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