脈沖介質(zhì)阻擋放電中二次放電模式及脫除N2-NO體系中NO的研究.pdf

1、大氣壓脈沖介質(zhì)阻擋放電由于放電電流大，能量傳輸效率高，能夠產(chǎn)生更多種類的活性粒子，近年來(lái)備受人們的關(guān)注。脈沖電壓驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)阻擋放電充分利用了介質(zhì)表面的積累電荷，一個(gè)電壓脈沖可以激發(fā)兩次放電。第一次放電是由外加電壓激發(fā)的，發(fā)生在電壓脈沖的上升沿或電壓持續(xù)階段;第二次放電是由介質(zhì)板表面積累電荷產(chǎn)生的反向電場(chǎng)所引起的，發(fā)生在下降沿且具有相反的極性。盡管目前人們對(duì)脈沖介質(zhì)阻擋放電進(jìn)行了大量研究，但這些研究主要集中在放電參數(shù)對(duì)兩次放電強(qiáng)弱的影響上

2、，對(duì)其放電模式研究較少。本文采用一維流體模型，對(duì)氮?dú)饷}沖介質(zhì)阻擋放電中二次放電的模式進(jìn)行了詳細(xì)的模擬研究。模擬結(jié)果顯示，與第一次放電不同，第二次放電模式受放電參數(shù)的影響較大。在我們的模擬參數(shù)范圍，二次放電有兩種不同的模式，即亞輝光放電和輝光放電。二次放電模式取決于其放電前空間電荷的分布，當(dāng)二次放電開(kāi)始前，放電間隙的電子密度接近均勻分布時(shí)，則二次放電工作在輝光放電模式。然而，在一定參數(shù)下，當(dāng)?shù)谝淮畏烹姰a(chǎn)生的帶電粒子在第二次放電開(kāi)始前來(lái)不及

3、完全消失，并且在原來(lái)的瞬間陰極附近形成電子密度峰時(shí)，將導(dǎo)致第二次放電的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使第二次放電處在亞輝光模式。第一次放電越強(qiáng)，對(duì)第二次放電的影響越大，第二次放電的亞輝光狀態(tài)越明顯。當(dāng)脈沖寬度較小、放電間隙較長(zhǎng)、電壓脈沖的上升和下降時(shí)間較短、介電常數(shù)較大時(shí)，第二次放電更易處在亞輝光模式。
　　控制氮氧化物NOx是治理大氣污染的一個(gè)重要途徑。利用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的非平衡等離子體去除氮氧化物具有脫除效率高、運(yùn)行成本低、沒(méi)有二次污染

4、等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的一種脫銷技術(shù)。盡管目前已有很多學(xué)者對(duì)DBD脫除N2/NO體系中NO進(jìn)行了多方面的研究，但這些研究主要針對(duì)正弦介質(zhì)阻擋放電的，對(duì)脈沖介質(zhì)阻擋放電脫除NO的研究較少，尤其是數(shù)值模擬研究。在本論文中，建立了描述N2/NO體系中大氣壓脈沖介質(zhì)阻擋放電的一維流體力學(xué)模型，對(duì)介質(zhì)阻擋放電脫除NO的機(jī)理及各種參數(shù)對(duì)NO脫除效率的影響進(jìn)行了詳細(xì)的模擬研究。模擬結(jié)果表明NO的去除主要通過(guò)還原反應(yīng)N+NO→N2+O來(lái)實(shí)現(xiàn)，N自