22607.介質(zhì)阻擋放電參數(shù)診斷及負載特性研究

1、碩士學(xué)位論文介質(zhì)阻擋放電參數(shù)診斷及負載特性研究StudyontheParametersDiagnosisandLoadingPerformanceofDielectricBarrierDischarge學(xué)號：211Q星Q!魚完成日期：2Q!壘!Q墨大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要介質(zhì)阻擋放電(DBD)可以在常壓下產(chǎn)生非平衡等離子體，它將常壓操作的便捷性同低溫等離子體的優(yōu)良特

2、性結(jié)合起來，已被廣泛地用在臭氧發(fā)生器、污染物控制與脫除、材料表面改性、C02激光器、準分子紫外光源以及大面積等離子體平板顯示等工業(yè)應(yīng)用中。此外，近年來大氣壓DBD在生物醫(yī)學(xué)以及航天領(lǐng)域的快速發(fā)展引起了更多國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。但在多數(shù)情形下，大氣壓DBD以絲狀放電模式存在，因此獲取大面積均勻放電和提高放電發(fā)生器的效率成為工業(yè)應(yīng)用面臨的難點和關(guān)鍵性技術(shù)目標。DBD放電的形貌特征主要取決于放電各敏感參量之間的匹配關(guān)系，通過改變外界條件來調(diào)整這些

3、敏感參量，可以使得放電特性發(fā)生改變，研究外界條件對放電發(fā)生器電學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律對于理解放電現(xiàn)象具有重要意義。本文以大氣壓同軸介質(zhì)阻擋放電發(fā)生器為平臺，利用放電伏安特性曲線以及Lissajous圖形對發(fā)生器進行電學(xué)診斷，探究了驅(qū)動電壓和氣流速率等外界條件對發(fā)生器放電電學(xué)參數(shù)——擊穿電壓、放電有效功率、功率因子、介質(zhì)等效電容以及氣隙等效電容隨外界條件的變化規(guī)律。結(jié)果表明：1)起始擊穿電壓隨氣流速率的增大而增大，隨驅(qū)動電壓的增大而減小；2)驅(qū)

4、動電壓和起始擊穿電壓之差與放電有效功率之間符合冪次法則，對于不同的氣流速率對應(yīng)的冪次法則具有相同的冪指數(shù)和不同的系數(shù)；3)功率因數(shù)隨氣流速率的增大而減小，隨驅(qū)動電壓的增大而增大，其數(shù)值隨外界條件的變化率與功率大小有關(guān)，本實驗系統(tǒng)放電時的最大功率因數(shù)值約為046；4)介質(zhì)等效電容和氣隙等效電容均隨驅(qū)動電壓的增大而增大，隨氣流速率的增大而減小，放電區(qū)域面積和溫度的變化是引起此現(xiàn)象的內(nèi)在原因。為了提高DBD發(fā)生器的放電效率，實現(xiàn)電源與負載間的

5、動態(tài)阻抗匹配，實驗研究了放電電路系統(tǒng)的幅頻特性，并采用DBD等效電路模型計算了發(fā)生器負載電阻、電抗與阻抗值隨外界條件的動態(tài)變化規(guī)律。實驗和計算結(jié)果一致表明，幅頻特性曲線均表現(xiàn)出RLC回路諧振現(xiàn)象，且隨著驅(qū)動電壓及氣流速率的變化，DBD負載的幅頻特性表現(xiàn)出明顯的動態(tài)特征：氣流速率的增大導(dǎo)致發(fā)生器電路諧振頻率右移，電源輸出電壓增大導(dǎo)致發(fā)生器電路諧振頻率左移，這主要由介質(zhì)等效電容這一電學(xué)參量的變化所致。根據(jù)介質(zhì)等效電容隨驅(qū)動電壓及氣流速率的變