带电绝缘体静电放电能量测试实验技术研究

提出了一种新的测试带电绝缘体静电放电能量大小的实验技术.利用这种实验技术分析放电极接近速度、相对湿度等因素对带电绝缘体静电放电能量大小的影响,为今后工业生产中预防发生带电绝缘体静电放电损毁、引燃事故提供依据.

新型粉体静电消除器的设计研究

在粉体静电消除器上,引入一种新的控制栅极,可以很好地控制消电效率.控制栅极为一圆柱形金属箔,粘贴在PVC管道内壁.通过控制栅极电压的极性来提高消电效率.本文对智能型粉体静电消除器也提出了设计思路.

喷射航空煤油过程中静电起电实验研究

以航空煤油喷射起电实验为基础,测试了裸露于喷射燃油中的对地绝缘的金属支架上的静电电位及对地泄漏电流,并对该支架发生危险性静电放电的可能性进行了讨论.研究发现金属支架接地时,支架上的电压值达到了安全范围.

带电绝缘体静电放电引燃性新型实验

提出了一种新的实验技术评估绝缘体在接触分离过程中静电放电的点燃特性.首先,把不同数量的电荷荷电到材料的表面,通过实验校核所加电荷量是否足以使火花点燃实验探极发生点燃.其次,确定聚酰亚胺介质薄膜通过摩擦起电能否获得必需的表面电荷以引起点燃性刷形放电.通过把JCI场强计固定在实验介质薄膜背面10 mm处,测量该薄膜摩擦起电之前、起电期间、起电之后的表面电位,然后在充满易燃混合气体环境中观测其是否被点燃.

基于改进的STATCOM控制策略的研究

提出了一种基于跟踪负荷电流、根据负荷电流的变化对补偿电流的参考值进行修正的控制新策略.该算法在M atlab7.0下进行仿真,仿真结果表明:该控制方法可行,且无功补偿效果好.

油品实时监控中静电传感器的设计

在石油化工领域,油品的静电所造成的危害不容忽视。以静电学理论为基础,通过论述杆球传感器的原理,给出了杆球传感器的设计数据。简述了压电陶瓷的耦合原理,给出了实验室内的初步试验数据。实现了对油品静电的测量与监控。

喷嘴-筒式脉冲空气放电中自由基的发射光谱研究

采取发射光谱法测量在大气压下含不饱和水蒸气空气中脉冲放电产生的OH自由基,通过对发射光谱相对变化的分析可得:OH自由基的相对生成量随喷嘴电极直径的变大而减少,随湿度的变大而先增大后减少再增大;OH自由基在放电电场中的分布呈从喷嘴电极中心向左、右和下方逐渐减少的趋势,而向上先增大后减小.

油品静电监测系统的试验设计

针对油品储运场所静电积累所引发的安全问题,设计开发了一种油品静电监测系统,包括管道中参数测量及数据处理两部分.其中参数测量由自行设计的传感器实现;数据处理则由衰减信号调理、模数转换、显示以及报警打印等几个部分共同实现.该静电监测系统实现了油品静电参数的在线采集、存储以及实时监控等功能.

气液两相高压脉冲放电生成过氧化氢的研究

高压脉冲放电是一种新型的高级氧化技术,放电过程中能产生多种活性自由基,如·OH,·O,·H,·HO2,O3,H2O2等。这些活性物质可以杀灭压载水中的藻类、病原体、细菌、浮游植物等。H2O2是这些活性物质中寿命较长的,其氧化还原电位为1.77V,其氧化还原能力仅次于F2(2.87V)、·OH(2.80V),可以直接和污染物及菌类反应,以达到降解污染物或者灭菌的目的。本文用实验室自制的单针–板式反应器,研究了气液两相脉冲放电过程的脉冲峰值电压、脉冲重复频率、通气速率、溶液电导率对生成过氧化氢的影响。研究发现:在放电过程中,增大脉冲峰值电压、脉冲重复频率、通气速率,过氧化氢的生成量均增大。随着溶液电导率的增大,溶液电导率对生成过氧化氢的影响减小。

气液两相脉冲放电反应器的设计及其对酸性橙Ⅱ的降解效果

为了满足难降解有机物的处理要求,提出了喷嘴-筒式气液两相脉冲放电反应器的设计思想。为降低成本、便于放电现象的观察,圆柱状反应器采用透明有机玻璃加工而成,喷嘴高压电极和圆柱状高压电极为不锈钢材料。对该反应器进行了实验,观察到在液面上形成了较均匀的气、液两相放电。采用酸性橙II制备了模拟染料废水,研究了该反应器对模拟染料废水的降解效果。结果表明喷嘴-筒式气液两相脉冲放电可有效降解模拟染料废水中的酸性橙Ⅱ。随着脉冲峰值电压由-26 kV下降到-36 kV,模拟废水中酸性橙II的降解率提高了10%,对偶氮类染料降解起着重要作用的臭氧(O3)生成量增加了6 mg/L。在脉冲峰值电压为-36 kV,脉冲频率为50 Hz,放电喷嘴电极与液面距离为0,放电30 min时,反应器的能量效率可达到2.05×10-3 mol/J。研究结论为进一步研究多喷嘴-筒式电极形式的高压脉冲放电等离子体体系放电作用提供了依据。

脉冲放电等离子体协同二氧化钛降解偶氮类染料废水

高压脉冲放电产生的等离子体可以有效降解废水中的有机物。以酸性橙Ⅱ为目标降解物,通过气液固三相脉冲放电来获取放电等离子体并与二氧化钛(Ti O2)光催化相结合,采用单喷嘴-筒式放电极结构,研究了不同脉冲峰值电压、脉冲重复频率、鼓气体积流量、Ti O2镀膜长度、放电处理时间等因素对酸性橙Ⅱ降解效果的影响。向反应器中加入介质玻璃球,在通入空气的情况下实现气液固三相脉冲放电,二氧化钛与放电产生的紫外光相结合有助于生成更多的活性物质羟基自由基(·OH)。研究结果表明:当脉冲峰值电压为-38 k V、脉冲重复频率为50Hz、鼓气体积流量为60 m L/min、Ti O2镀膜长度为1.0 cm、放电处理时间为120 min时酸性橙Ⅱ的降解率最高,达到43.09%;酸性橙Ⅱ的降解率随着脉冲峰值电压、鼓气体积流量的升高而先增大后减小;随着脉冲重复频率、放电处理时间的增加而升高;随着Ti O2镀膜长度的增加而先增加后基本不变。

多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛系统对大肠杆菌的灭活

基于压舱水处理技术的研究,利用多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛(Ti O2)系统产生的强氧化性活性物质、冲击波、紫外光和强电场等对污水中的有害微生物进行有效灭活。实验中以大肠杆菌为目标灭菌物,通过多相纳秒脉冲放电来获取低温等离子体并和Ti O2光催化剂相结合。采用单喷嘴-筒式放电结构,研究了不同脉冲峰值电压、脉冲重复频率、鼓入气体体积流量、Ti O2镀膜长度、放电处理时间、大肠杆菌的初始浓度等条件对大肠杆菌灭活效果的影响。研究结果表明:当脉冲峰值电压为31 k V、脉冲重复频率为50 Hz、鼓入气体体积流量为80m L/min、Ti O2镀膜长度为1.0 cm、放电处理时间为10 min时,大肠杆菌的灭活率达到99.88%;大肠杆菌的剩余量随着脉冲峰值电压、脉冲重复频率、放电处理时间的增大而减小;随着大肠杆菌初始浓度的增加而增大;随着鼓入气体体积流量的升高而先减小后增大;随着Ti O2镀膜长度的增加而先减小后基本不变。

负电晕放电等离子体雾化水处理器的设计

为提高放电等离子体技术脱除水中污染物的效率,设计了一种采用负电晕放电方式的水处理装置:待处理水自放电喷嘴电极进入放电反应室,经放电雾化形成小液滴,大大增加了放电等离子体对水中污染物的作用几率.研究了不同喷嘴电极直径和雾化水流量对该处理器电气特性的影响,并对放电等离子体进行了发射光谱的测量.

气液两相纳秒脉冲放电反应器放电特性及其对藻类的灭活效果

液相高压脉冲放电产生的强氧化性活性物质和紫外光、冲击波等可以有效地用于水处理。为此,以扁藻作为处理目标物,采用多喷嘴–板式水处理装置和气液两相纳秒负脉冲放电形式,分析了反应器电气特性、不同放电参数对扁藻杀灭率的影响。实验结果表明,随着脉冲峰值电压的增大,单脉冲能量随之增加;能量效率先增后减,在脉冲峰值电压为-7.6 k V时出现拐点,此时能量效率为34.1%。扁藻的杀灭率随着脉冲峰值电压、脉冲重复频率、放电处理时间的增加而增大;随着鼓气速率的增大,扁藻的杀灭率呈现先增后减的趋势。当脉冲峰值电压为-9.4 k V、鼓气速率为70 m L/min、循环速率为380 m L/min、放电处理时间为30 min、脉冲重复频率为70 Hz时,扁藻的杀灭率为100%。

基于有限元法的气体放电模拟综述

本文综述了利用多物理场耦合分析软件COMSOL模拟平台对气体放电过程的研究,包括对不同电极结构建立一维、二维和三维数值模型,通过有限元方法对多个耦合起来的物理方程组进行离散求解,进而实现对不同气体放电的仿真模拟。实验法作为辅助COMSOL数值模拟的一种重要手段,用于验证模拟结果,主要有示波器检测法和发射光谱法。得出在不同的放电形式下,介电常数、介质厚度、放电间隙、气速、气体成分和脉冲参数对电场强度、电子密度、粒子密度和电子温度等的影响。最后,对基于有限元法的气体放电研究存在的不足进行讨论。

浅谈压舱水处理技术的进展

压舱水的排放会引发外来生物入侵等问题、破坏当地海洋生态环境,已受到世界范围的关注。本文简述目前实验室研究压舱水处理技术中两种可行的模拟压舱水的制备方法,并简要回顾已有的压舱水处理方法。介绍了放电等离子体水处理技术,总结了气液两相混合脉冲放电等离子体水处理的影响因素,以及其用于压舱水处理的研究进展。

介质阻挡放电等离子体电极结构及协同技术研究综述

介质阻挡放电等离子体在材料改性、水处理、大气污染控制、土壤净化以及医疗废弃物处理等方面有良好的应用前景。介质阻挡放电在不同的应用领域所使用的电极结构和协同技术均存在差异,且具有诸多的影响因素。这对于如何进一步提高介质阻挡放电方法的应用效率都至关重要。对当前国内外介质阻挡放电发展应用情况进行合理改善颇为重要。首先简要概括了介质阻挡放电的电极结构类型及不同结构的应用场所,之后主要对介质阻挡放电采用催化剂、紫外光、特殊介质溶液或纯金属添加等一系列协同技术进行综述。

喷嘴-筒式放电极负高压脉冲放电协同二氧化钛光催化对偶氮类染料酸性橙Ⅱ的处理

脉冲放电过程在产生放电等离子体的同时，产生高能电子、紫外光．O3等多因素，可综合作用于水中或大气中的污染物。本文把脉冲放电等离子体和TiO2光催化相结合，对我们设计的喷嘴一筒式反应器中的喷嘴放电极进行二氧化钛镀膜，利用脉冲放电过程中的紫外光实现对二氧化钛的催化．增加放电过程以羟基为主的活性自由基的数量。以偶氮类染料酸性橙Ⅱ为研究对象，对比了放电极二氧化钛镀膜对放电等离子体技术对污染物降解效率的影响。研究了镀膜前后分别脉冲峰值电压，溶液初始浓度、溶液pH值、电导率等因素对偶氮类染料酸性橙Ⅱ液降解率的影响。

大气压纳秒负脉冲放电对水中大肠杆菌的灭活

采用自行研制的喷嘴-板-筒式反应器,研究了大气压纳秒负脉冲空气放电对水中大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)灭菌率的影响因素及规律。实验中空气自放电喷嘴电极进入反应器,气流带动放电生成的活性粒子流到达并作用于水中大肠杆菌。研究结果表明:本实验装置可有效实现对水中大肠杆菌的灭活,灭菌率随着放电电压和脉冲重复频率的增加、放电处理时间的延长而升高;随着鼓气速率的增大先增大后减小;随着喷嘴电极直径的增加先减小后增大。当采用1.30 mm喷嘴电极,在脉冲峰值电压为-32 kV、重复频率80 Hz,鼓气速率为80 mL/min时,连续放电处理12 min,灭菌率达到91%。