23461.大氣壓氮?dú)饧{秒脈沖介質(zhì)阻擋放電的數(shù)值模擬研究

1、碩士學(xué)位論文大氣壓氮?dú)饧{秒脈沖介質(zhì)阻擋放電的數(shù)值模擬研究TheStudyofNumericalSimulationonNanosecondPulsedDielectricBarrierDischargeinNitrogenatAtmosphericPressure學(xué)21102109大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要大氣壓納秒脈沖放電是近年來(lái)興起的一種新的大氣壓等離子體放電技術(shù)

2、，由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景而受到人們格外的關(guān)注。研究表明，和交流驅(qū)動(dòng)相比，納秒脈沖放電產(chǎn)生的大氣壓等離子體擁有很多誘人的優(yōu)點(diǎn)，比如，其峰值電流密度、電子密度以及電子產(chǎn)生效率高；產(chǎn)生的活性粒子種類多、數(shù)量大、活性強(qiáng)；在對(duì)材料表面處理時(shí)能達(dá)到更好的處理效果和更高的處理效率；產(chǎn)生的等離子體均勻性好、面積大、電子溫度高、更加遠(yuǎn)離平衡態(tài)。但是，到目前為止，大氣壓納秒脈沖放電的數(shù)值模擬研究工作主要在惰性氣體和其混合氣體中展開，對(duì)活性氮?dú)?、?/p>

3、氣等分子氣體的納秒脈沖介質(zhì)阻擋的放電研究比較匱乏，因此，對(duì)其詳細(xì)的報(bào)道也就較難見(jiàn)到。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，分子氣體放電更具有顯著的優(yōu)勢(shì)，它們不僅成本低廉，而且能提供實(shí)際應(yīng)用中所需用的數(shù)量龐大的等離子體化學(xué)種類。遺憾的是，人們針對(duì)分子氣體納秒脈沖放電的放電機(jī)理、放電模式、以及電參數(shù)(重復(fù)頻率、上升沿和下降沿、脈沖寬度等)對(duì)放電效果的影響，研究比較有限，而且非常零散。在本工作中，我們建立了一維自洽的流體力學(xué)模型，采用該模型對(duì)大氣壓氮?dú)饧{秒脈

4、沖介質(zhì)阻擋放電(DBD)展開了較為完整的模擬計(jì)算研究。研究顯示：與正弦電壓激發(fā)的氮?dú)釪BD不同，納秒脈沖驅(qū)動(dòng)下的氮?dú)釪BD在一定范圍的參數(shù)條件下，放電模式為典型的大氣壓輝光放電模式；納秒脈沖驅(qū)動(dòng)的DBD在兩次放電過(guò)程中都可以形成一個(gè)很寬的等離子體區(qū)域；兩次放電的放電呈現(xiàn)非對(duì)稱性，第一次放電電流最大時(shí)刻電子、離子密度在陰極附近出現(xiàn)一個(gè)峰值，而第二次放電電流最大時(shí)刻的電子、離子密度在兩個(gè)電極附近均出現(xiàn)一個(gè)峰值：直接碰撞電離起關(guān)鍵性的作用，耐