多电极滑闪空间放电装置的设计及优化开题报告

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1. 研究目的与意义

气体放电产生的低温等离子体相对温度较低，可以满足一些特殊场合的需求，如在臭氧合成、杀菌消毒、污水处理等众多领域具有广泛的应用前景。

产生等离子体气动激励形式有多种，目前国内外的研究中利用等离子体进行主动流动控制常采用的放电形式主要包括直流电晕放电、表面介质阻挡放电等。

直流电晕放电等离子体的两个电极位于同一表面，均不覆盖绝缘层，放电不稳定，但电晕电动效率高且装置简单。

2. 国内外研究现状分析

使用等离子体反应器进行流动控制的研究已经进行了很多几年，这种新颖独特的主动控制技术诞生于上世纪90年代，roth等利用大气压均匀辉光放电等离子体的专利技术最早开展了边界层控制、紊流减阻、翼型大攻角分离等方面的研究。

这种反应器的目标是在边界层内修改气流轮廓，在剖面上产生的几个离子风，来控制流场附面层、分离流、剪切流、激波，以及用来抑制失速分离和减小流动阻力。

近年来，随着脉冲功率技术的发展，脉冲电源技术突飞猛进，华北电力大学王阳等利用纳秒脉冲叠加负直流混合激励源作用于三电极结构的新型激励器上，产生纳秒脉冲表面滑闪放电获得大面积低温等离子体，研究了电压脉冲分量、电压直流分量及两者电压差值对纳秒脉冲表面滑闪放电电气特性、光学特性的影响。

3. 研究的基本内容与计划

1、设计要求：典型的沿面放电产生的等离子体面积有限，进行污染物处理时效率不高，很难满足实际应用需求。

本课题设计的滑闪沿面放电能够在大气压下产生高能量、高电子密度的等离子体层，在废水处理、废气处理等领域具有广泛的应用前景。

为了研究滑闪放电特性，本文采用一种双电极结构的反应器，采用高频高压激励产生滑闪放电，实验研究电源特性对滑闪放电的影响，探究提高反应器功率因数、降低能量消耗的途径, 并对反应器结构参数进行优化，分析滑闪放电的物理机理。

4. 研究创新点

滑闪放电产生的等离子体的效率与外加电源的电压幅值、频率及等离子体反应器的结构参数密切相关。

首先研究结构参数对滑闪放电电特性的影响。

本课题将对影响滑闪放电的相关因素进行实验研究，包括外加电压幅值、频率、电极直径、电极间距等。