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刊名：电工技术学报
发表时间：2017-02-01
摘要:
电极间距是表面介质阻挡放电(SDBD)的一个重要结构参数.通过实验研究和仿真计算,研究电极间距对纳秒脉冲SDBD等离子体分布特性的影响,并从理论上分析类弥散和离散通道两种等离子体分布的形成机制.实验研究表明,电极间距是造成两种典型特性及不同等离子体分布的关键结构参数.通过对放电区域外电场的仿真计算发现,不同电极间距下外电场分布形态和数值的差异,是形成两种不同等离子体分布模式的直接原因.结合气体放电基本理论,分析认为:等离子体类弥散分布是由于流注前向发展和横向激发电离同时在起作用,而离散通道分布是因为流注通道以前向发展为主、横向电离作用较弱;两种等离子体分布模式形成的根本原因在于电场随时间的增大率和随空间的减小率以及流注通道的发展速度之间的匹配.
刊名：西南交通大学学报
发表时间：2019-04-01
摘要:
为研究不同电极间隙下的表面介质阻挡放电特性,利用相机拍摄等离子实物图,分析电极间隙对等离子延伸的影响;测量其放电波形,分析消耗功率随电极间隙的变化趋势;通过红外热像仪拍摄介质板表面温度分布,探究温度分布特性随间隙的变化,同时测量不同间隙下诱导气流速度大小,分析电极间隙对诱导气流的影响;利用电子天平分析电极间隙对表面介质阻挡放电(SDBD)装置体积力的影响;最后,分别对不同间隙下4个放电参数变化趋势机理进行了讨论.研究结果表明:等离子体延伸度、消耗功率、最高温度、诱导气流速度以及体积力均随电极间隙的增加呈先增后减的变化趋势;在固定激励电压下,存在一个最佳放电电极间隙.该研究结果为表面介质阻挡放电装置实现更好的流动控制提供了一定的参考.
刊名：高电压技术
发表时间：2015-06-01
摘要:
为具体分析放电过程中电场强度、电子密度、平均电子能量及鞘层的变化规律,通过简化化学反应动力学模型以及采用全时域漂移一扩散模型方程,对N2-O2混合气体的二维平行电极纳秒脉冲介质阻挡等离子体放电的发展演化过程进行数值模拟.计算结果发现:放电从电极处开始发展形成约化场强约为5×10-19 V.m2的强电场,高电压电极附近形成0.2mm的鞘层区域,鞘层边缘存在数密度为1.6× 1019 m-3的薄电子层,且其边缘分层结构与低气压辉光放电鞘层分层结构一致;电子沉积在介质表面,等离子体从强电场中获得的能量使得其在脉冲结束后的余辉过程中继续维持,进而有效地将能量耦合给等离子体.数值模拟结果表明,提出的简化化学反应动力学模型能够有效地模拟复杂的介质阻挡纳秒脉冲放电的物理过程及其各个物理参数的变化规律.
刊名：高电压技术
发表时间：2012-07-01
摘要:
在大气环境条件下，以环氧为介质阻挡材料，基于单极性ns脉冲电源进行了表面介质阻挡放电实验，研究了电压幅值、电极宽度、电极间距和重复频率对放电等离子体的影响。结果表明ns脉冲表面介质阻挡放电是丝状放电，放电发生在电压脉冲的上升沿阶段；放电电流主要包括两部分脉冲，与放电丝分布的均匀性有着一定的内在关系，外加电压对放电的均匀性以及产生等离子体的长度起作用；电极宽度和间距对放电电流和产生等离子体的发光强度影响不大，电极宽度和间距越小，放电丝分布越均匀，电极宽度存在一个最优值，使得激励器的放电稳定且产生等离子体相对均匀；脉冲重复频率仅对等离子体强度起作用，对放电特性的影响较复杂，不同电极参数下这些影响与放电丝的分布状态有关。
刊名：高电压技术
发表时间：2014-10-01
摘要:
表面介质阻挡放电(DBD)在气体流动控制方面有着巨大的应用前景.利用自制的纳秒和微秒脉冲电源进行表面DBD实验,比较了电压幅值、介质厚度、电极水平间距等对两种激励下表面DBD电特性的影响并进行了分析.实验中两种电源激励的表面介质阻挡放电能量均在mJ量级,上升沿瞬时最大功率达到几十kW.实验结果表明:在脉冲上升沿有多次放电,微秒脉冲上升沿放电次数比纳秒脉冲多;随着电压幅值上升,放电次数减少;介质越薄,放电越激烈,能量越大;电极水平间距对表面DBD放电有影响,间距0mm时能量消耗最大;施加脉冲电压频率越大,放电等离子体的亮度越大;微秒脉冲放电的等离子体区域要大于纳秒脉冲放电.
刊名：高电压技术
发表时间：2014-10-01
摘要:
高频交流电激励表面介质阻挡放电在控制流动分离方面有重要应用,电压幅值与频率是关键的因素.为此,通过改变电压幅值及频率,获得了电流、电压波形,以及放电图像.并将研究表面介质阻挡放电特性激励器应用于S1223翼型,在风洞中进行了流动控制实验.实验表明:随电压幅值的增大,电流幅值及每mm激励器消耗功率增大,放电宽度以及放电亮度增加;频率改变几乎不影响暴露电极向植入电极一侧放电,频率增大却可以降低双侧放电强度;通过在翼型表面布置表面介质阻挡放电激励器,可以达到抑制翼型流动分离,提高翼型升力系数的效果;翼型攻角在0°～4°与10°～25°下等离子体对翼型升力系数均能起到增效作用,而且表面介质阻挡放电对流动分离的控制效果与电压幅值有关,该文实验条件下7 kV时对翼型升力系数的增效最大,可达61.8％.
刊名：实验流体力学
发表时间：2018-05-01
摘要:
为提高火箭发动机推进剂掺混效率, 探究等离子体对单股矩形射流掺混特性的影响, 设计了等离子体射流发生与控制系统.使用粒子图像测速技术测量了表面介质阻挡放电等离子体激励器对单股空气射流掺混特性的影响.相比无激励工况, 激励电压为5、6和7kV时, 射流宽度随电压升高而变大, 射流中心线速度衰减率最大提高20％左右;脉冲频率增加, 射流宽度增大程度增加, 衰减明显, 掺混特性增强;激励电压和脉冲频率固定时, 改变占空比, 在50％～70％的区间内射流速度衰减最强, 射流宽度最大.
刊名：物理学报
发表时间：2013-11-01
摘要:
使用粒子激光图像测速技术对亚微秒脉冲激励表面介质阻挡放电激励器连续产生诱导漩涡进行了实验研究,给出了包含脉冲重复频率和漩涡频率的双频率激励模式的具体形式。实验过程中出现了原发型与继发型两类示踪粒子空白区,前者由放电释热的微爆炸作用造成,使得诱导流动远离壁面,能够减小壁面摩擦阻力的作用；以暴露电极左侧继发型空白区被完全吹除作为重复启动激励的临界点。为提高控制效果应采用尽可能高的脉冲重复频率,漩涡时间内脉冲数量应大于10,最大诱导速度随脉冲数量增大而增大,但动量传递效率降低。使用亚微秒脉冲激励具备释热、体积力两种作用机理。
发表时间：2013-02-01
摘要:
针对低速条件下等离子体气动激励抑制压气机叶栅吸力面流动分离进行研究.将表面介质阻挡放电等离子体气动激励对流场的作用等效为体积力和热的作用,并考虑等离子体温升对流体热物理性质的影响,建立了等离子体气动激励的数学模型.通过求解电势和电荷方程得到等离子体气动激励诱导的体积力和热功率密度分布函数,通过实验数据拟合得到物性参数函数,分别作为方程源项和系数加入到Navier-Stokes方程中求解.应用模型研究了等离子体激励在不同来流速度、攻角和激励强度下对压气机叶栅性能的影响.数值仿真结果表明:在马赫数为0.05、攻角为2°的情况下,施加等离子体激励后,分离点由65.09％弦长处后移到79.4％弦长,气流转折角增加0.8°,最大总压损失系数减小了7.4％,尾迹宽度减小了12％.来流速度增大激励效果会减弱,来流攻角的改变对激励效果有影响,激励强度增大对流动分离的抑制效果有明显改善.
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