30344.有機(jī)物溶液中高壓脈沖放電特性研究

1、專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文有機(jī)物溶液中高壓脈沖放電特性研究StudyonElectricalCharacteristicsofHighVoltagePulsedDischargeinOrganicSolutions學(xué)號(hào)：31213009完成日期：2Ql壘生Q堇旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要高壓脈沖液相放電技術(shù)是融合了脈沖功率技術(shù)、環(huán)境等離子體科學(xué)和等離子體物理等多學(xué)科

2、交叉技術(shù)。放電過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)氧化自由基能夠高效、無(wú)選擇氧化溶液中有機(jī)物，使得該技術(shù)在有機(jī)溶液處理方面應(yīng)用廣泛。開(kāi)展有機(jī)物溶液中高壓脈沖放電特性研究，可為優(yōu)化放電條件、提高有機(jī)物溶液處理效果提供新的研究思路。本論文采用針板液相放電反應(yīng)器，以有機(jī)溶液中發(fā)生的高壓脈沖放電為研究目標(biāo)，探索了電氣參數(shù)對(duì)放電特性的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：(1)對(duì)脈沖放電系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，發(fā)現(xiàn)成形電容充電回路的最佳狀態(tài)為過(guò)阻尼非震蕩狀態(tài)，放電回路中反應(yīng)器阻

3、性和容性的交錯(cuò)變換導(dǎo)致形成復(fù)雜的脈沖放電波形。采用AnsoftMaxwell有限元仿真軟件，開(kāi)展針一板液相放電反應(yīng)器靜電場(chǎng)數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度與激勵(lì)電壓呈線性關(guān)系，減小裸露于溶液中的針尖長(zhǎng)度有利于放電發(fā)生，通過(guò)優(yōu)化電極間距和針尖曲率半徑可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定放電。(2)對(duì)高粘度、高電導(dǎo)率殼聚糖溶液中高壓脈沖放電特性開(kāi)展系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)高壓脈沖液相放電等離子體能夠有效降低殼聚糖溶液粘度，放電60min，20g／L殼聚糖溶液粘度下降75％。增加脈沖

4、峰值電壓和成形電容可提高放電強(qiáng)度。增大電極間距，脈沖寬度變寬，但伏安特性曲線斜率不隨電極間距的減小呈線性倍數(shù)增加。提高反應(yīng)器通入空氣量，由于電極間等效電阻增大，使得脈沖波形震蕩程度減小，有利于放電進(jìn)行。(3)開(kāi)展以亞甲基藍(lán)為代表的有機(jī)染料溶液中高壓脈沖放電特性研究，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，脈沖頻率60Hz、電源輸入電壓50V左右時(shí)，脈沖能量注入效率達(dá)到最大。增加溶液電導(dǎo)率有利于提高能量注入效率。電壓波形脈沖寬度隨針電極數(shù)目增加而減小，而電流脈

5、沖寬度基本不變，對(duì)單脈沖注入能量的影響很小。脈沖成形電容優(yōu)化在3511F時(shí)，放電能量能夠得到有效利用。通過(guò)增加通氣量和增大成形電容會(huì)使脈沖流光電暈放電轉(zhuǎn)化為火花放電。提高脈沖成形電容和脈沖頻率能夠加快亞甲基藍(lán)溶液脫色，電導(dǎo)率逐漸增大，液相放電產(chǎn)熱導(dǎo)致溶液溫度升高。(4)對(duì)亞甲基藍(lán)溶液和殼聚糖溶液中高壓脈沖放電特性進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，相同電導(dǎo)率和相同脈沖峰值電壓條件下，殼聚糖溶液中放電電流和注入脈沖能量高于亞甲基藍(lán)溶液。溶液關(guān)鍵詞：高壓脈沖液相