梳状放电结构优化和电场仿真开题报告

全文总字数：1461字

1. 研究目的与意义

沿面型介质阻挡放电是将线状或者梳状电极分布在介质板的两侧，使放电在电极附近紧贴介质板表面的空间进行。

沿面放电在沿介质表面的放电空间所受限制较少，相较于体放电可以在介质表面产生更大面积、更为均匀的等离子层，且具有较高的功率密度，可以将电能有效转化为空气动能，在空气气流控制飞机起降和风力发电等空气动力学领域具有广泛的应用前景。

其放电通道有利于臭氧的形成及扩散，产生臭氧的效率高，因此近年来在臭氧合成领域也颇受关注。

2. 国内外研究现状分析

介质阻挡放电最早期应用于制造臭氧，利用臭氧对饮用水进行消毒。

上世纪90年代,美国roth小组研究并完善了一种大气压介质阻挡放电:沿面型介质阻挡放电,之后又研究了在介质板发热情况下的能量分布,指出介质板的材料、外加电压与频率等对其影响非常重要；h.j.m. blennow 等人依据 paschen 定律和空气中均匀电场的击穿场强建立了一个简单的模型，计算了介质阻挡放电中气隙中的空间电荷分布；braun 等人通过 1.5 维的数值方法解释了单介质阻挡的放电特性；国内李应红等采用 pspice 中的数学宏模型来建立等离子体放电的模型并对用于流动控制的对称布局等离子体激励器进行了仿真；聂超群等人在等离子体激励因素诱导流场变化实验和数值模拟分析的基础上,探索了介质阻挡放电等离子体流动控制的效应。

目前,国内外很多研究者都利用dbd反应器进行脱硫脱硝的研究,在放电形式、反应器优化、化学反应动力学模拟等诸多方面都取得了很多有益的成果。

3. 研究的基本内容与计划

沿面型介质阻挡放电是产生大面积均匀等离子体的有效方法。

为了增大放电区域面积，有效提高电场强度及活性粒子密度，更好的应用于工业生产，需在常温常压的环境下探究多电极沿面放电等离子的特性。

本文将设计一套梳状放电实验系统，搭建梳状放电光电特性测试平台，探讨电气参数、结构参数对电场强度的影响，并给出反应器的优化设计方案。

4. 研究创新点

分析影响梳状放电的多种因素，了解梳状放电发生方法，设计一套梳状放电等离子体发生装置，通过实验研究给出最优化设计方案，同时利用有限元仿真分析软件对沿面介质阻挡放电装置进行静电场的仿真，对影响沿面放电特性的因素进行分析研究，为沿面放电理论研究提供参考，并为结构优化提供依据。