高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2015年
6期
2100-2107
,共8页
徐双艳%李江%蔡晋生%王光秋
徐雙豔%李江%蔡晉生%王光鞦
서쌍염%리강%채진생%왕광추
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
納秒脈遲%錶麵介質阻擋放電%平行電極%鞘層%電子密度%平均電子能量
납초맥충%표면개질조당방전%평행전겁%초층%전자밀도%평균전자능량
nanosecond pulse%surface dielectric barrier discharge%parallel electrodes%sheath%electron density%mean electron energy
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一扩散模型方程,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0.2mm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.
為具體分析放電過程中電場彊度、電子密度、平均電子能量及鞘層的變化規律,通過簡化化學反應動力學模型以及採用全時域漂移一擴散模型方程,對N2-O2混閤氣體的二維平行電極納秒脈遲介質阻擋等離子體放電的髮展縯化過程進行數值模擬.計算結果髮現:放電從電極處開始髮展形成約化場彊約為5×10-19 V.m2的彊電場,高電壓電極附近形成0.2mm的鞘層區域,鞘層邊緣存在數密度為1.6× 1019 m-3的薄電子層,且其邊緣分層結構與低氣壓輝光放電鞘層分層結構一緻;電子沉積在介質錶麵,等離子體從彊電場中穫得的能量使得其在脈遲結束後的餘輝過程中繼續維持,進而有效地將能量耦閤給等離子體.數值模擬結果錶明,提齣的簡化化學反應動力學模型能夠有效地模擬複雜的介質阻擋納秒脈遲放電的物理過程及其各箇物理參數的變化規律.
위구체분석방전과정중전장강도、전자밀도、평균전자능량급초층적변화규률,통과간화화학반응동역학모형이급채용전시역표이일확산모형방정,대N2-O2혼합기체적이유평행전겁납초맥충개질조당등리자체방전적발전연화과정진행수치모의.계산결과발현:방전종전겁처개시발전형성약화장강약위5×10-19 V.m2적강전장,고전압전겁부근형성0.2mm적초층구역,초층변연존재수밀도위1.6× 1019 m-3적박전자층,차기변연분층결구여저기압휘광방전초층분층결구일치;전자침적재개질표면,등리자체종강전장중획득적능량사득기재맥충결속후적여휘과정중계속유지,진이유효지장능량우합급등리자체.수치모의결과표명,제출적간화화학반응동역학모형능구유효지모의복잡적개질조당납초맥충방전적물리과정급기각개물리삼수적변화규률.
