發(fā)布時間：2018-12-11 09:06

【摘要】：與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式風扇風機相比,電暈放電離子送風系統(tǒng)具有低噪聲、無電機、無風葉、無機械磨損、部件結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,可以實現(xiàn)氣流輸運、靜電除塵、換熱傳熱等方面的應(yīng)用。利用離子風空氣加速器進行大風速、大流量的氣流輸運是離子風技術(shù)發(fā)展的一個重要方向,但是當前的送風系統(tǒng)普遍存在流量小、風速小、電動轉(zhuǎn)化效率低的問題,這將限制離子送風系統(tǒng)在氣流輸運當中的應(yīng)用,因此提高離子送風系統(tǒng)的性能具有重要的研究意義。首先、從機理上認識了電暈放電和離子風效應(yīng),分析了電暈放電的物理過程和離子風效應(yīng)的形成機理,確認了引起離子風效應(yīng)的主要帶電粒子。同時通過實驗分析了電暈放電的能量轉(zhuǎn)化機制,結(jié)果表明電暈放電大部分的能量都轉(zhuǎn)化成了熱能,所以對于離子風而言,電暈放電的電動轉(zhuǎn)化效率非常低。最后分析了不同電極結(jié)構(gòu)電暈放電不同過程的能量轉(zhuǎn)化和影響離子風效應(yīng)的因素,提出了提升離子風效應(yīng)的方法。第二、基于提高電離率和極間電場的思想分析了電暈放電極間電場的作用,提出了優(yōu)化激勵電場和加速電場從而提高離子風效應(yīng)的方法。設(shè)計了改進的放電結(jié)構(gòu),采用筒狀電極作為放電極來提高通道中的電離率,采用附加環(huán)電極的方式來均化極間電場。結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用筒-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)離子風的流量、動能、能量轉(zhuǎn)化效率等性能的提升,采用附加環(huán)電極能夠減小放電電流,有效提高離子風的電動轉(zhuǎn)化效率。然后基于激勵電場和加速電場的耦合優(yōu)化采用筒-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)進行了實驗研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)筒-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的離子風效應(yīng)強于筒-網(wǎng)電極,但在電動轉(zhuǎn)化效率和單位功率流量參數(shù)上低于針-環(huán)-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)。最后將各個電極結(jié)構(gòu)的離子風效應(yīng)進行了對比,并分析了環(huán)形電極對電暈放電和離子風效應(yīng)的影響原理。第三,采用多級結(jié)構(gòu)進行持續(xù)送風是實現(xiàn)大面積大流量離子送風的重要手段。本章采用流場優(yōu)化的思路首先分析了單級結(jié)構(gòu)多電極之間的相互影響,提出了較優(yōu)的多電極布置方案,然后從電場加速和流場疊加的視角出發(fā)對比分析了串并聯(lián)多級結(jié)構(gòu)的性能,確定了多級結(jié)構(gòu)方案并基于這種并聯(lián)方案分析了針-環(huán)-網(wǎng)和筒-環(huán)-網(wǎng)基元多級結(jié)構(gòu)的離子風性能,最后進行了多級結(jié)構(gòu)流場匹配優(yōu)化的研究,給出了較為合理的多級結(jié)構(gòu)電極布置方案。第四,探索了外加磁場對電暈放電離子風效應(yīng)的影響,從無外功耗強磁場作用來提升離子風效應(yīng)的思想出發(fā),分析了帶電粒子在電磁場作用下的運動過程并測量了強磁場作用下放電電流和離子風的變化,驗證了利用磁場實現(xiàn)無外功耗提升離子風效應(yīng)的可行性。通過實驗研究了針-網(wǎng)電極結(jié)構(gòu)離子風效應(yīng)在與放電方向垂直的磁場激勵下的影響,測量了磁場作用下的負電暈放電的放電特性和離子風速,結(jié)果表明磁場對負電暈離子風效應(yīng)存在較大的影響,最后對比分析了正負電暈離子風效應(yīng)在磁場中的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)磁場對正電暈的影響較小,相同測量位置正電暈的風速變化率小于負電暈的風速變化率。綜合磁場實驗所有結(jié)果發(fā)現(xiàn),磁場激勵提升電暈放電離子風效應(yīng)的方法是可行的。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH43

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王維;楊蘭均;高潔;劉帥;;多針-網(wǎng)電極離子風激勵器推力與推功比的實驗研究[J];物理學報;2013年07期

2 邱煒;夏令志;楊蘭均;張喬根;肖磊;陳立;;Experimental Study on the Velocity and Efficiency Characteristics of a Serial Staged Needle Array-Mesh Type EHD Gas Pump[J];Plasma Science and Technology;2011年06期

3 郭尹亮;向曉東;蓋齡童;;芒刺電除塵器板電流密度分布及芒刺間距優(yōu)化[J];高電壓技術(shù);2010年04期

4 周硯江;毛曉靖;胡一楓;王培養(yǎng);;EHD空氣泵氣流加速分析[J];機電工程;2010年02期

5 袁均祥;楊蘭均;張喬根;劉鵬;趙宏博;杜修明;閆建興;;電極參數(shù)對尖-板電極空氣放電離子風特性的影響[J];電工技術(shù)學報;2010年01期

6 許瀟;那日;楊軍;劉俊杰;;高壓電暈電場放電特性的研究[J];內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版);2009年05期

7 袁均祥;邱煒;鄭程;楊蘭均;張喬根;董明;張偉政;;空氣放電離子風特性的研究[J];中國電機工程學報;2009年13期

8 劉勇;李清泉;;電流體動力等離子體發(fā)生器特性實驗研究[J];電工電能新技術(shù);2009年02期

9 李清泉;劉勇;孔蘇麗;;電流體動力等離子體發(fā)生器的仿真優(yōu)化[J];高電壓技術(shù);2009年01期

10 亢燕銘,榮美麗,沈恒根,王明星;空氣凈化過程中的電暈放電與離子風[J];自然雜志;2002年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 陳陽;張宇;繆勁松;靳振崗;歐陽吉庭;;針-板電極正負電暈風對比研究[A];中國物理學會第十九屆全國靜電學術(shù)會議論文集[C];2014年

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 鄧富城;特里切爾脈沖特性及應(yīng)用研究[D];浙江大學;2014年

2 伍飛飛;直流輸電線路電暈放電的微觀物理過程及離子流場分析[D];重慶大學;2014年

，

本文編號：2372281