介质特性对影响阻挡放电的因素分析

论文摘要

本文主要从介质材料的材质和物理特性入手,对影响反应器放电强度的因素进行研究。采用多片板进行实验分析,通过改变板状电介质的数量,利用示波器测试出相应放电强度的变化,计算出放电功率、介质场强、气体场强、电容大小等参数,验证现有介质阻挡放电理论及推论是否在多片板的情况下仍然适用。通过实验研究颗粒状电介质的粒径、介电常数和排序三个方面的放电情况,结合李萨如图形进行分析。分析了板状和颗粒状电介质共同作用时的放电强度、放电功率等数据。在不同数量板状电介质的比较中,发现在相同电压下且不考虑其他因素的影响,板状电介质的数量增加,导致反应器电容增大,放电强度和功率相应提高。单片与多片板的起晕电压无明显差异,但击穿电压不及多片板。在电极结构的比较中,针-平板式电极在起晕电压,放电功率等方面有优势。但针-平板式电极放电空间呈现扩散圆锥形放电通道,产生不均匀电场,而平板-平板式电极产生均匀电场,呈细丝放电通道,放电强度较均衡,放电区域及放电过程可控性强。因此在实际应用中两种电极各具特点。对于不同成分的颗粒状电介质,放电强度与介电常数和比表面积成正比。而对颗粒状电介质排序在层数较少时对放电影响不明显,需要进一步增加层数观察其影响。在板状和颗粒状这两种不同形态的电介质的共同作用中,颗粒状电介质在放电中起主导因素,在聚四氟乙烯板加颗粒的实验中,加颗粒时最高放电电流为106μA,不加颗粒时最高电流仅为15μA。而板状电介质的介电常数也与放电效果正相关,因此想获得更高的放电强度,要通过实验选取介电常数大的颗粒状和板状电介质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 等离子体及介质阻挡放电概述
• 1.1.1 等离子体的概念及其应用
• 1.1.2 人工制备等离子体的方法
• 1.1.3 介质阻挡放电的物理机理及特点
• 1.2 介质阻挡放电技术的现状、问题及发展方向
• 1.2.1 介质阻挡放电的研究现状
• 1.2.2 介质阻挡放电技术存在问题及发展方向
• 1.3 选题的意义及主要研究内容
• 1.3.1 选题的意义
• 1.3.2 主要研究工作
• 2 介质阻挡放电反应器放电特性的基本理论
• 2.1 介绍介质阻挡放电理论的目的
• 2.1.1 介质阻挡放电的一般性质
• 2.1.2 放电的开始时间
• 2.2 介质阻挡放电的主要参量
• 2.2.1 介质阻挡放电的电场强度
• 2.2.2 介质阻挡放电的等效电路
• 2.2.3 介质阻挡放电电压
• 2.2.4 介质阻档放电的功率
• 2.2.5 介质阻挡放电的李萨如图形
• 2.3 介质阻挡放电的物理过程
• 2.3.1 介质阻挡放电的击穿和微放电
• 2.3.2 介质阻挡放电中自由基和准分子的形成
• 3 板状电介质阻挡放电实验及结果分析
• 3.1 不同成分的板状电介质在板-板反应器中的放电实验
• 3.1.1 板状电介质的选取
• 3.1.2 实验装置及方法
• 3.1.3 实验结果与分析
• 3.2 不同电极击穿同种板状电介质阻挡放电实验及结果分析
• 3.2.1 实验条件及结果
• 3.2.2 实验结果相关理论分析
• 3.3 小结
• 4 颗粒状电介质阻挡实验及结果分析
• 4.1 颗粒状电介质的制备
• 4.1.1 两种颗粒的制备
• 4.1.2 高岭土颗粒的主要物理性质
• 4.1.3 氧化铝颗粒的主要物理性质
• 4.2 实验装置
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 不同成分介质对放电的影响
• 4.3.2 不同排列顺序对放电的影响
• 4.3.3 不同粒径介质对放电的影响
• 4.4 小结,对反应器改进的意义
• 5 板状与颗粒状电介质阻挡实验及结果分析
• 5.1 实验意义
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验装置和方法
• 5.2.2 实验步骤
• 5.3 实验结果与分析
• 5.3.1 一片板加颗粒时的放电情况分析
• 5.3.2 两片板时放电情况的分析
• 5.4 实验小结与对反应器改进的意义
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献