锥齿形电极介质阻挡放电特性的研究

提出一种用于流体等离子体化学反应的锥齿形介质阻挡放电电极结构,并从放电形貌、放电电流波形和功率注入效率等方面,探讨了锥齿形放电电极结构在等离子体形成区域,放电强度,等离子体区域流体分布等方面的特性.实验结果表明,在相同放电条件下,锥齿形放电电极结构的微放电电流峰值及注入功率都比平板形电极结构的大,锥齿形电极介质阻挡放电电极结构更有利于流体物质的等离子体化学反应.

含水乙醇等离子体重整制氢中乙醇裂解的关键路径模拟

建立了数学模型,把含水乙醇等离子体重整制氢体系中的主要化学反应,归结为各物种浓度的常微分方程组的初值问题来求解,计算方法选用Ode113法,在假定的几种不同乙醇裂解关键路径下分别得到了几种主要产物随停留时间的变化规律,并将模拟结果与前期实验结果进行了对比。结果表明:乙醇等离子体重整制氢中乙醇分子4种化学键的断裂具有同等机会。

不同电极结构介质阻挡放电的放电特性研究

研究平板-平板、平板-锥齿、圆柱-圆柱和圆柱-锥齿4种电极结构的介质阻挡放电,从放电形貌和微放电电流波形两方面进行比较,并对试验结果从放电机理的角度做出合理的解释。研究结果表明,含有锥齿电极结构的电极放电相对均匀、稳定,且在相同的外加条件下具有更高的功率注入效率。

强电离放电烟气直接脱硫的实验研究

针对目前非平衡等离子体用于烟气脱硫的研究进展,提出了用介质阻挡强电离放电烟气直接脱硫的实验装置,并对反应器的结构、供电电源以及模拟烟气的温度、湿度、流量等对脱硫的影响进行了实验研究,证明在一定的条件下,可以不需要任何其它添加物或催化剂就可以直接将烟气中的SO2全部脱除。

含水乙醇低温等离子体重整制氢研究

基于对含水乙醇等离子体重整制氢的实验研究,实现了利用锥齿形电极结构介质阻挡放电等离子体对乙醇进行重整制氢.实验结果表明:乙醇重整效率及产物中氢气的选择性与反应物初始浓度、注入功率、电源频率、反应物流量等因素有关.含水乙醇体积分数为75%时,氢气的选择性最大;氢气的选择性随着反应器中注入功率增加而增大;放电电源的频率接近负载的谐振频率时,重整率最高;对一定的反应器,反应物的流量太大和太小,都不利于重整反应的进行.锥齿形电极结构介质阻挡放电等离子体反应器的重整效率高于同轴平行电极.乙醇等离子体重整制氢的主要气态产物有H2,CO,CH4,CO2,C2H4,C2H6等,在乙醇体积分数为75%、放电间距为2.0mm,频率为10.5kHz,注入功率为240W的条件下,得到重整率为65%,产物中氢的体积比为67%.

羟基对微生物细胞的核酸、蛋白质、葡萄糖作用研究

羟基自由基对细胞的三大基本分子核酸、蛋白质、葡萄糖有着强烈破坏作用。压载水中羟基的比值浓度达到 0 .6 3m g/ L 时 ,含有微生物液体中的总蛋白质含量从 1.4 9g/ 10 0 m L 降到 0 .993g/ 10 0 m L,减少了 33.4 % ;核酸中 RNA、DNA的含量分别从 2 . 4 3μg/ mg、 0 .96 μg/ mg分别减少到 1.2 9μg/ m g、 0 .19μg/ mg,分别减少4 6 .9%、 80 .2 % ;葡萄糖含量从 0 .2 4 6 mg/ 10 0 m L 增加到 0 .4 92 m g/ 10 0 m L,增加了 1倍。试验数据表明 ,羟基自由基氧化、分解、破坏了微生物细胞三大基本分子核酸、蛋白质、葡萄糖 ,这是微生物致死的主要生化原因之一。

开展静电科研的研究

本文通过对我国校静电研究小组近年来发展的分析研究，介绍本小组在教学、科研及社会服务等方面的情况，阐述了基础课教师在深化教改、开展科研等工作的一种合理定位。

飞行器的等离子体隐身工程研究

利用强电场电离气体放电加速电子及激励气体分子的极端物理方法,建立具有吸收频带宽、吸收率高、最佳响应功能的机载小型化等离子体产生器.在海拔10 km以上,飞行器表面贴附的等离子体产生器件的等离子体反应室里,形成电子平均能量为12 eV、电子浓度为1015/cm3的强电离放电,使气流中的大部分氧气、氮气等气体分子分解、电离成电子、离子、原子、激发态原子和分子、碎片等.在飞行器表面形成具有梯度的等离子体吸波带,吸收、折射电磁波、红外线等,有望成为飞行器等离子体隐身技术可行、有效、快速的新方法及小型的新装置.

电磁波在大气非平衡等离子体中的吸收

采用平板模型对入射电磁波在大气非平衡等离子体中的吸收特性进行了数值模拟,着重研究了大气中的负离子的存在、外加磁场以及碰撞频率等因素对电磁波吸收的影响,并给出了相关参数的数值模拟结果.

强电离放电及其应用研究的进展

扼要介绍高气压电场电离气体研究现状及等离子体化学研究进展,着重研讨当前等离子体工程存在问题,以便解决向高密集的反应气体传递化学反应需要的高能量(>12eV).为此提出了强电场电离气体方法,采用特种工艺加工电介质薄层,在介质阻挡放电的间隙形成了强电离放电,气体电离电场强度大于100kV/cm以上,电子具有平均能量大于10eV,占空比大于0.5%.它成功地解决了等离子体工程中现存的问题,实现了在分子层次上按预先设计物质模型加工新物质、新材料.文中介绍了高气压强电离放电在等离子体工程的成功应用事例.

圆柱形激光共振腔的耦合能量

分析了圆柱形波导气体激光器中的耦合损耗,给出了最低阶波导模EH11的耦合损耗与反射镜位置、曲率半径的函数关系.研究表明:反射镜的位置和半径存在着最佳值,在取得最佳值时,可得到最低的耦合损耗.

电离放电化学的研究趋势

概述了电离放电化学研究现状与发展趋势,认为今后的发展方向是应用特种新工艺实施高气压强电离放电方法,激励气体分子分解、电离成离子、原子、激发态原子(及分子)和自由基等,按预定模型合成新物质、新分子,使常规难以进行的化学反应得以进行或加速进行。并举例说明了强电离放电化学在化学工业、环境工程和材料工业等方面将具有极其广阔的应用前景。

管输油品电荷浓度探测电极研究

本文提出了一种基于内置电容耦合式感应电极测量管输油品电荷浓度的方法,有效地解决了接触式测量中的电荷泄漏问题,相对于外置电容的测量方法受外界因素影响更小,为管输油品静电电位的检测提供了一种更为有效的方法。建立电极在管道内的立体模型后,根据油品在管道中的起电规律设定模拟条件,运用静电模拟模块计算出了外电极捕获电荷量,根据电荷量与电容的关系,得出了内电极输出电势,由此可以得出电荷浓度与内电极电势之间存在依赖关系。

消电管中集流放电针截面形状对消电效果影响的研究

本文对消电管中集流放电针的形状与消电效果之间的关系进行了研究。采用FEM的方法,对同一尺度的三种不同截面的集流放电针在空间中形成的静电场进行了仿真。分析了两个特定方向上的电场强度分布,并对电场强度与消电效果之间的关系进行了讨论。结果表明,其中截面为三角形的集流放电针在几个特定方向上电场强度的平均值最高,对静电的消除效果最好。

油品内刷状电极电荷注入的仿真分析

为了提高油品内有源静电消除的效果,提出刷状电极的结构,针对不同刷状电极的结构在油品内的电荷注入进行了研究。采用有限元的方法,对不同电极结构下的电荷注入进行模拟,并计算出每个电极结构相对应的平均冲流电流,由平均冲流电流的大小来确定电荷注入的强弱。根据刷状电极的特点,针面上相邻放电针的角度和相邻针面的距离确定电极的结构。基于不同电极结构下的平均冲流电流数值,分析相邻放电针的角度和相邻针面的距离对平均冲流电流的影响,对电极的结构展开优化。仿真结果表明,相邻放电针的角度和相邻针面的距离均存在临界值,使得平均冲流电流最大。为验证模拟结果的可靠性,对不同相邻针面的距离的刷状电极,展开油品内电荷注入的实验。实验结果表明,模拟和实验得到的结果一致。

三菱形静电消除器的优化设计

针对大型舰船喷气燃料补给及加油过程中油品静电消除难题,提出基于三菱锥形集流放电针的管道静电消除器,采用有限元分析法仿真模拟新型静电消除器内部的电场和流场,分析消电针的结构及布局对消电效果的影响,得到集流放电针的几何结构及布局的最优值,对比试验验证模拟计算的正确性。

教书育人重在素质培养——第二课堂探讨

本文论述了中青年教师利用第二课堂培养大学生的科研素质的基本认识与几点作法以及所获取的成果

高压电晕放电产生离子的研究

进行了不同特性电源对同轴电极放电产生离子的实验研究,结果表明:高频高压电源所产生的离子浓度为107个/cm3,直流电源所产生的离子浓度为104个/cm3,工频和脉冲电源产生的离子浓度分别为105个/cm3和104个/cm3.由此得到高频高压电源所产生的离子浓度高于直流、工频和脉冲电源的结论.同时分析了电晕放电产生的离子浓度与电源的频率、极性以及波形之间的关系.并提出了一种大气压下区域性高浓度离子产生的方法.

介质阻挡放电模拟烟气脱硫

应用介质阻挡放电方法在高温、不用催化剂的条件下,将模拟烟气中的SO2直接氧化成雾状H2SO4微粒,再采用静电收雾器回收,实现了资源化烟气脱硫.并就SO2原始浓度、H2O浓度以及等离子体反应时间等因素对SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明,在SO2体积分数为400×10-6,O2浓度为21.0%,H2O浓度为4.0%条件下,SO2脱除率最高,达到了84.0%.