焊接电弧的等离子流力

以试验为基础，分析了直流ＴＩＧ电弧阳极热斑表面等离子流力的径向分布、数学表达式、电弧长度及电流的影响，阐述了该力在整个电弧机械作用力中的地位。

火花塞电极结构对等离子流的影响分析与探索

通过分析火花塞点火时等离子流生成机理及点火过程中电极结构对等离子流的影响,对传统火花塞、新型火花塞电极结构进行了分析和改造实验,设计出串联双点火间隙电极结构等离子流火花塞及点火电路,该火花塞工作时2个间隙同时点火形成双火核,加速了火焰传播速度,点火能量增大,由于等离子流的吹动,电极积炭问题也得到了解决。

双点火间隙等离子流火花塞的设计及其特征长度的研究

根据火花塞点火放电过程中三个阶段等离子流能量的变化,通过改变火花塞电极结构,增大带电粒子的动量进而提高火花塞点火性能。设计了双点火间隙电极结构的等离子流火花塞,该火花塞工作时两个间隙同时点火形成双火核,等离子流能量增大,火焰传播速度快,点火能量及起动性增强。放电测量结果为,当特征长度L+=10mm,电极间隙h=1.0mm时,点火电压为19000V,最大峰值电流为200A,点火能量为103mJ。

双点火间隙等离子流火花塞的设计与探讨

通过分析火花塞等离子体产生机理及点火过程中等离子流能量的变化,设计出双点火间隙电极结构的等离子流火花塞及其点火电路,该火花塞工作时两个间隙同时点火形成双火核,点火能量增大。放电测量结果为,当特征长度L+=10mm,电极间隙h=1.0mm时,点火电压为19000V,最大峰值电流为200A,点火能量为103mJ。

常温超强等离子流的产生及其全净化机理

1等离子体的存在及其作用等离子体是物质的正离子和电子组成的呈电中性的电离体态,是物质呈固、液、气态的另一个态。宇宙间99%的物质处于等离子态;地球的电离层相当于等离子态;地球上自然的常见的等离子体有烛焰、弧光等。宇宙间的等离子体由天体的热核反应产生;人类通过核反应可以产生等离子体,

航空发动机等离子流点火技术探讨

等离子流点火是当今世界上行之有效的一种先进的点火方式,是航空航天以及劣质难燃烧燃料领域极有前途的点火技术之一。对该技术的机理及其发展现状做了简单的描述,并从情报信息角度对其在航空发动机领域的应用进行了探讨。

焊接电弧的等离子流力研究

以实验为基础，分析了直流ＴＩＧ电弧阳极热斑表面等离子流力的径向分布、数学表达式、电弧长度及电流的影响，阐述了该力在整个电弧机械作用力中的地位。

等离子流密度控制器

电流密度的控制本发明涉及工件上电流密度的控制,就是当电流通过作为一个电极的工件和另一极性相反的电极之间时工件上的电流密度。在几种工业离子工艺(有时也称为等离子工艺)中,如离子镀、离子渗碳、离子氮化。

毛细管脉冲等离子体推力器等离子羽流分团现象与等效速度测量

毛细管型脉冲等离子体推力器采用固态工质,电热加速机制,结构简单可靠,是一种具有应用价值的微纳卫星低功率电推进系统。本文建立电学和光学联合诊断系统,对毛细管脉冲等离子体推力器等离子体羽流演变过程进行了研究。由于放电电流振荡,推力器等离子体羽流存在二次建立过程。初始阶段等离子体羽流中主要包含带电粒子组分,二次建立阶段等离子体羽流主要包含中性成分。利用光电二极管阵列和窄带滤光片建立了飞行时间法,获得了不同放电电压、腔体内径和腔体长度下等离子体羽流分团的等效速度演变特性。结果表明,电热加速机制能够使带电组分和中性成分获得较为良好的加速效果(>10km/s)。在一定放电能量下,放电腔体长度小于25mm有利于获得较优性能参数。等离子体羽流等效速度结果能够较为准确地反映推力器输出比冲和效率参数变化规律,可作为推力器输出参数便捷有效的评估手段。

压缩等离子体流脉冲能量密度修正方法

介绍了压缩等离子体流能量密度诊断存在的问题,基于能量的耗散走向分析及热传导计算模型,针对汽化过程对诊断带来的误差,给出了一种基于测量的质量损失,通过表面退行的有限元计算反推损失相同质量所需输入能量的能量密度修正方法,并对能量密度修正进行了评估,通过此方法得到的修正能量密度与实验结果相吻合,但要获得更准确的能量密度,还需针对屏蔽等离子体、反冲应力波等因素进行能量密度修正,或开发出更准确的能量密度诊断方法。

失效航天器等离子羽流消旋建模与最优制导研究

为克服等离子羽流无序性强、动力学模型复杂的问题,使用神经网络建立消旋力矩快速计算模型,实现高效、高精度的消旋动力学解算.针对传统制导律难以处理复杂翻滚目标的弊端,提出章动抑制原则,并建立自旋章动耦合目标的最优羽流指向制导律.仿真结果表明基于神经网络的高效计算模型可在同等精度下大幅度减少力矩计算时间,最优制导律可实现复杂章动目标的快速稳定.本研究从在轨计算与任务执行策略两方面显著提升了消旋效率,为利用等离子羽流的在轨操控任务奠定了理论基础.

纳秒脉冲激光斜入射辐照铝靶等离子体羽流及微冲量特性研究

为研究脉冲激光斜入射烧蚀铝靶冲量耦合机理,直接测量其宏观冲量耦合特性是其中一种手段,但激光烧蚀包含多种物理过程,仅仅研究其宏观力学性能难以深入分析冲量形成机理,脉冲激光烧蚀形成的等离子体羽流喷射是诱发力学效应的重要过程,因此,在研究宏观力学性能的基础上,通过开展脉冲激光斜入射烧蚀铝靶等离子体羽流及发射光谱特性测量研究,深入分析脉冲激光烧蚀冲量耦合机理。围绕单脉冲1064nm激光斜入射烧蚀铝靶开展研究,首先通过构建高速摄影测量系统和发射光谱测量系统,获得了典型激光能量密度斜入射烧蚀铝靶产生的等离子体羽流图像、等离子体光谱图像和等离子体发射光谱,基于等离子体发射光谱,利用Boltzmann作图法和Stark展宽法,分别研究了脉冲激光多种斜入射角度下等离子体温度、电子数密度随能量密度的变化关系;通过搭建扭摆微冲量测量系统,研究了脉冲激光多种斜入射角度下,沿着激光入射方向的冲量耦合系数随能量密度的变化。研究中遵循从羽流微尺度演化过程到冲量宏观力学性能测量分析的研究思路。实验结果表明,随着能量密度的增加,等离子体羽流发光强度增强,羽流离化程度增加,等离子体温度、电子数密度均先迅速增加,冲量耦合系数也迅速增加;当能量密度大于15 J·cm^(-2)时,由于等离子体屏蔽效应,等离子体温度、电子数密度均逐渐趋于饱和,最终导致冲量耦合系数随着能量密度的增加而减小;此外,随着入射角度的增加,等离子体温度、电子数密度均逐渐减小,导致冲量耦合系数也随之减小。研究结果表明,利用高速摄影和发射光谱可较好地分析脉冲激光烧蚀冲量耦合机理,研究结果可为激光空间碎片清除、空间微推力器、空间非合作目标消旋等空间应用的关键参数优化提供参考。

亚暴膨胀相近磁尾位形不稳定性模型Ⅱ.中磁尾等离子体流与近磁尾亚暴活动的关系

在单流体MHD近似下，研究了有背景等离子体流存在时的近磁尾位形不稳定性．分析表明，等离子体地向流使两支漂移气球模DBM1和DBM2的不稳定增长更快．与卫星观测资料对比显示，诸多的观测观象与本模型的预言一致．这个结果对中磁尾磁场重联及高速等离子体流与亚暴膨胀相在近地触发之间的关系给出了新的解释．

颗粒与高频感应热等离子体流的迭代计算

用完全二维自洽模型计算等离子体的速度场与温度场，用颗粒轨迹模型计算颗粒的运动轨迹与加热历程，但在等离子体的连续、动量和能量控制方程中，增加一项由于颗粒直径、运动速度及能焓的变化而引起的源项，计及颗粒的运动与加热对等离子体的速度场与温度场的影响；在颗粒的运动轨迹与加热历程计算中，考虑流体阻力和热泳力对颗粒运动与加热的影响；并在等离子体的速度场与温度场和颗粒的运动与加热之间进行迭代计算。通过对铝颗粒与氩等离子体流的计算表明：颗粒与高频感应热等离子体流的相互作用不仅对颗粒的运动轨迹和加热历程有影响。

中频正弦电压下大气压氦等离子体射流的产生机理

为了探讨He大气压等离子体射流(APPJ)的产生机理,采用增强型电荷耦合元件(ICCD)分别拍摄HeAPPJ的纵截面和横截面图像发现,He在17kHz中频正弦外施电压下正负半周的APPJ图像不对称,在正半周电压下,He APPJ以空间流光的形式向石英管口传输,至石英管外转换为沿He/Air界面传输的沿面放电;而在负半周电压下,He APPJ传播较正半周下短,为一种典型的存在于He气流中的电晕放电现象。研究APPJ长度与管内介质阻挡放电(DBD)放电模式的关系发现,随着外施电压的升高,DBD放电将依次呈现出"倍周期"、"混沌"、"流光-辉光过渡"、"非对称辉光"、"对称辉光"和"辉光+丝状"等6种模式,各个模式的放电电流波形具有不同的特征,等离子体羽流长度并不是单纯地随着外施电压增大而增长的量,而是放电所产生的He激发态粒子浓度与放电对气流的扰动两方面共同作用的结果。

海尔-波普彗星的一个可能的巨大等离子体喷流

１９９６年９月１１日，使用上海天文台１．５６ｍ望远镜和Ｓｅｒｉｅｓ２００ＣＣＤ照相机，在Ｂ波段发现海尔波普彗星有一个巨大的喷流，初步认定为等离子喷流．

冷等离子体喷射流对甲烷二氧化碳重整用Ni/Al_2O_3催化剂的还原机制

采用理论计算与实验相结合的方法研究了常压冷等离子体喷射流还原Ni/Al2O3催化剂的机理.首先,在假设还原过程是H原子起主导作用的基础上,依据对冷等离子体喷射流的放电特性分析,计算得到H2的理论解离度和催化剂理论还原时间.其次,采用X射线衍射表征及活性评价的手段,考察了等离子体制得催化剂还原过程及实际还原时间.结果表明,理论结果与实验结果基本一致.

颗粒与高频感应热等离子体流相互作用的数值研究

通过颗粒对等离子体反影响的研究，可以有效控制颗粒在等离子体中的运动轨迹及其在高温区的停留时间，达到对颗粒有效加工的目的。本文通过对高频感应热等离子体流温度场与速度场和颗粒运动轨迹与加热过程进行选代计算。

稳态等离子体推力器羽流数值模拟

以国内研制的稳态等离子体推力器羽流为研究对象,建立了基于粒子单元法和直接蒙特卡罗模拟法的数值仿真模型,简化了电子动量方程,运用Boltzmann关系式求解了等离子体电势,研究了羽流电子数密度、离子电流密度及流场温度分布。通过与实验数据和已有数值结果对比,以验证模型和编制的程序。研究表明,羽流出口下游0.3-1.0 m处的羽流中心电子数密度约为2.5×10^16-5×10^15m^-3,电流密度约为65-1 A/m^2。文中工作对分析等离子体羽流污染具有参考意义。

直流弧放电等离子体喷流CVD法高速合成金刚石薄膜的研究

描述了用直流弧放电等离子体喷流CVD法来合成金刚石薄膜的过程.通过实验确定了金刚石生长的最佳条件.实验结果表明.金刚石薄膜的生长速率约为64μm/h.借助拉曼光谱证实了膜为金刚石膜,扫描电镜拍摄的照片清楚的显示了晶体的形状.