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摘要
同轴介质阻挡放电(DBD)在环境保护和能源领域具有重要的应用价值,而其电极结构是影响其放电特性的关键因素之一。为此采用纳秒脉冲电源驱动同轴双阻挡介质反应器,研究外电极长度对其放电特性的影响。利用电学、光学和温度测量诊断了放电特性,依据等效电气模型分离得到放电各电气参量,并进一步得到放电功率和能量效率,研究了不同电极结构下的放电均匀性、放电功率、能量效率的变化规律,并通过建立热传导模型分析了纳秒脉冲同轴双阻挡介质反应器运行温度及能量损失。结果表明:纳秒脉冲同轴双介质阻挡放电在不同外电极长度下均表现为均匀放电形式,且受外电极长度影响较小;随外电极长度的增大,反应器气隙平均放电功率及能量效率均增大;反应器温度随运行时间增加而增加,运行900 s后反应器温度达到饱和值;电压24 kV、外电极长230 mm时反应器气隙平均放电功率最高可达34.3 W,能量效率为71.3%,此时,反应器运行900 s后,运行温度为80.1℃,内介质层温度为135.3℃;通过热传导模型分析得到同轴DBD反应器能量损失途径为热量损失(热量损耗),随长度的增大,运行温度与内介质层温度升高,反应器热量损耗率降低。
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