驻波电帘除尘效率的实验研究

月尘将对在月球表面进行巡视探测的设备产生严重不利影响。文章分析了利用驻波电帘对探测器的太阳电池板进行尘埃清除和防护,给出了电帘表面的电场分布,颗粒在电帘表面的受力状态和起跳、跃移过程,通过实验测量给出了电帘结构各参数对除尘效率的影响,制备了自清洁演示系统,对电帘的能耗进行了测定;表明驻波电帘是月表探测任务中尘埃防护的有效方法。

基于交变电场的月表除尘方法研究进展

实施月球表面探测时,月表尘埃物质容易在探测设备表面沉积并造成严重不利影响.近年来交变电场除尘方法被认为是在月表进行尘埃防护的有效手段,但要使该方法实用化,仍需要弄清除尘的机理,确定相关影响的因素,以便进行优化设计.本文从实现交变电场的电帘出发,分别介绍电帘表面的交变电场分布、颗粒在电帘表面的受力状态、颗粒群运动过程中的摩擦电荷分布、颗粒运动的模拟方法、颗粒运动过程、除尘效率和能耗的理论和实验研究,并对自清洁太阳能电池板系统的设计与制备进行了总结.对颗粒的起跳过程、静电的生成和除尘效率影响因素等普遍关注的问题进行了细致的讨论和总结,指出了颗粒的带电量对起跳过程的关键作用.最后,对该除尘防尘存在的问题进行了归纳,并展望了该领域的发展趋势.

三相行波电帘的电场分布及除尘机理研究

为了研究行波电帘清除光伏组件表面微尘的机理,提出一种基于COMSOL多物理场仿真软件的电帘除尘建模方法,建立三相行波电帘与带电微尘颗粒相耦合的动力学模型。研究不同电极、电源参数和环境因素下微尘颗粒的运动,首次分析电极形状对电场分布和场强的影响。结果表明,三相行波电帘能有效实现尘埃的定向输运,带正电微尘颗粒会以跳跃、帘状或冲浪模式沿行波传播方向移除电帘,但微尘颗粒的运动模式及除尘效率受多种因素影响。

运动颗粒流中的摩擦起电

绝缘颗粒系统的摩擦带电现象是一种普遍现象,但至今仍未得到很好的认识.月球及火星表面漂浮着大量尘埃颗粒,这将严重影响探测设备的太阳能帆板、散热和观察系统等的正常工作.近年来,电帘除尘方法被认为是在月表进行尘埃防护的有效手段,研究表明颗粒表面摩擦带电对月尘静电来源贡献最大,因此正确理解颗粒摩擦带电的机理对分析尘埃颗粒的运动规律至关重要.本文建立了一个基于高能态电子假定的分析模型来预测颗粒间的摩擦电荷分布.计算了颗粒摩擦生电与颗粒粒度的依赖关系,以及粒度范围对摩擦电荷产生的概率大小的影响.揭示了电荷分布的一个上限,并讨论了可能的原因.对粒子碰撞过程中的电荷转移进行了粒子动力学模拟,验证了理论预测结果.