基于空間周期性邊界的DBD相關(guān)問題研究.pdf

1、介質(zhì)阻擋放電（DBD）可以產(chǎn)生大面積非熱平衡等離子體，在材料表面處理，生物殺菌，污染治理等方面具有良好的應(yīng)用前景，近年來成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本研究采用不同規(guī)格的不銹鋼絲網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了空間周期性邊界條件的變化，研究了絲網(wǎng)尺寸、電壓、頻率、氣壓對(duì)放電的影響，并采用絲網(wǎng)輔助氣液兩相體DBD進(jìn)行了靛藍(lán)模擬廢水處理。
　　 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)網(wǎng)孔尺寸大于250μm時(shí)，微放電沿絲網(wǎng)規(guī)則分布，當(dāng)網(wǎng)孔尺寸小于200μm時(shí)，微放電隨機(jī)分布。隨著電壓和頻率

2、的升高，放電變強(qiáng)；隨著氣壓的降低，起始放電電壓降低，放電外貌變得彌散。在0.25Mpa氬氣中觀察到了明顯的主峰現(xiàn)象，根據(jù)放電照片和電流波形推測(cè)認(rèn)為，電極中心區(qū)域，電場(chǎng)比較均勻，屬于輝光放電，形成電流主峰；而電極周圍由于場(chǎng)強(qiáng)畸變，發(fā)生絲狀放電，在電流主峰上迭加小峰。
　　 采用絲網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)，電流波形存在明顯的極性效應(yīng)。分析表明，由于非對(duì)稱的電極結(jié)構(gòu)使得在電壓的正負(fù)半周放電強(qiáng)弱不同，進(jìn)而電流波形不同。本文通過各電極結(jié)構(gòu)在不同頻率、電

3、壓情況下的電流波形分析，發(fā)現(xiàn)隨著電壓和頻率的升高，極性效應(yīng)減弱。分析了壁電荷、空間電荷和電暈放電對(duì)極性效應(yīng)的影響。
　　 提出了適合本實(shí)驗(yàn)裝置的DBD仿真模型，研究了產(chǎn)生極性效應(yīng)的機(jī)制，認(rèn)為壁電荷、空間電荷和電暈會(huì)在電壓的正負(fù)半周使得氣體間隙的電導(dǎo)率不同，相當(dāng)于仿真模型中電阻不同，很好的仿真出跟實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)一致的結(jié)果。
　　 通過絲網(wǎng)輔助DBD水處理實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)絲網(wǎng)的加入能夠使得放電規(guī)則分布，當(dāng)絲網(wǎng)密度小于5mm，放電變得