收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁场、雾化共同作用下电晕放电机理及对微小颗粒荷电与捕集的研究

米俊锋  
【摘要】: 磁场雾化电晕放电技术是一种新式的电晕放电技术,在粉尘去除方面有独特的优势,不仅免清洗,而且效率高,在粘性粉尘去除方面有良好的应用前景。本课题研究了磁场电晕放电、雾化电晕放电和磁场雾化电晕放电的放电特性以及荷电特性,为磁场雾化电晕放电荷电器和磁场雾化电晕放电除尘器的实际应用奠定了理论基础。 本课题的主要研究内容和结论如下: 1)将磁场作用下的电晕放电和雾化电晕放电有效的结合在一起,设计了一种新式的荷电器。这种荷电器不但可以避免粘性粉尘的粘附,而且通过其对粉尘荷电后,更有利于静电捕集器捕捉细小的粉尘,为进一步设计更先进的去除粘性粉尘的装置提供了参考。 2)研究了磁场作用下电晕放电的放电特性,指出了电流的变化规律。磁场负电晕放电中,放电电流的增长可能是因为磁场使自由电子发生偏转或者拉莫运动,增加了自由电子和空气分子的碰撞次数,但放电电流的增长仅仅是电晕区内电离过程的增强,和极间非电晕区自由电子和负离子的偏转无关。放电电流的增长主要是由两个因素决定,第一个是电晕区内自由电子和空气分子的碰撞次数,第二个是电晕区内电子的平均能量。随着电场或磁场的变化碰撞次数和自由电子的平均能量向不同的两个方向变化,所以放电电流的相对增长存在一个最大值。磁场影响下的电晕放电对静电除尘器而言,当极间平均电场强度是4 kV/cm时,使电晕区内的平均磁场强度在0.43T左右,电晕放电电流的相对增长最大,此时电除尘器的效率最高。 3)研究了磁场作用下电晕放电荷电机理。利用磁场电晕放电预荷电器和传统预荷电器分别对细小粉尘进行荷电,然后利用静电捕集器进行捕集,结果表明磁场电晕放电更适合用于对细小粉尘的荷电。我们推断磁场电晕放电荷电机理可能是磁场的应用增加了荷电区负离子浓度。负离子浓度的提高对扩散荷电有利,从而有利于提高去除细小粉尘的效率。因此,说明磁场电晕放电预荷电器对细小粉尘的荷电能力要高于传统的电晕放电。 4)对接地极雾化正负电晕放电进行了比较。接地极雾化电晕放电中,正电晕放电中存在电晕区扩大的现象,而负电晕放电中却不存在这种现象。原因是在接地极雾化负电晕放电中,由于负电晕放电可以形成稳定的特里切利脉冲放电模式,在电压突增之后,迅速的降低,这种放电模式限制了能量的连续输入,所以抑制了电晕区的扩展。而接地极雾化正电晕放电的多锥射流与平行板间形成的放电类似传统针-板式正电晕放电,这种放电容易形成稳定的辉光放电。在接地极雾化电晕放电中,由于电离得到了一定程度的提升,所以电晕区附近的空间电荷对电场的影响增强了。初步分析了接地极雾化电晕放电的电场分布。另外,在接地极雾化电晕放电中,流量要适当。分析了流量对电流和雾化液滴的影响。通过实验我们知道适当的流量有利于起晕电压的降低,流量过大则起晕电压随之增加。当流量恰当时,在接地极雾化电晕放电钟,液滴粒径分布以数十微米的为主。 5)研究了磁场、雾化二者共同作用于电晕放电时的相互影响。磁场雾化电晕放电电流增加的可能原因是磁场的应用使自由电子和空气分子以及水分子的碰撞次数增加,而且水分子的电离能小于空气分子,所以更容易被电离;也有可能是磁场的应用使电晕区的放电通道发生扭曲,使整个电晕区的密度更加均匀,导致电离碰撞的效率被提高。另外,泰勒锥减小了两极之间的距离,并且泰勒锥尖端的曲率小于放电极曲率半径,所以在磁场和雾化的作用下,放电电流得到了大幅度的提升,而起晕电压则因为空间电荷的影响和放电极曲率的影响降低了。分析了固定磁场强度下,不同流量对放电影响。初步分析了磁场雾化电晕放电的电场分布,磁场雾化电晕放电的电场分布和传统电晕放电电场的分布一致,只是在磁场雾化电晕放电中空间电荷的浓度更大,对外加电场的影响增加了。 6)磁场雾化电晕放电荷电器作用下,静电捕集器的效率高于磁场、雾化单独作用下荷电器的荷电效果。分析原因可能是磁场雾化的双重效果增加了极间电荷浓度,另外,液滴可能对粉尘粒子的捕集起辅助作用。在磁场雾化负电晕放电中,在电晕区内空间电荷积累的量大于其他几种放电方式,在荷电区内空间电荷形成的电场与原来电场方向相反,降低了负离子和液滴的迁移速度,所以进一步的增加了荷电区内负离子和带电液滴的浓度,因此,在四种荷电器中,磁场雾化电晕放电荷电器的荷电效率最高。 7)利用密立根油滴仪测量较小液滴的荷电量和粒径,并根据液滴带电量与粒径分布的情况,初步分析了雾化电晕放电与磁场雾化电晕放电的荷电机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 米俊锋;商成宇;杜胜男;;磁场对电晕放电电场及细小粉尘荷电的影响[J];科技导报;2008年16期
2 林山杉,盛连喜,李明非,孙英浩,许德玄;磁增强电晕放电及其对颗粒荷电的研究[J];电工技术学报;2004年09期
3 米俊锋;许德玄;杜胜男;孙英浩;郝成祥;;磁增强雾化电晕放电烟气净化器研究[J];科技导报;2007年21期
4 马祝阳,许德玄;雾化电晕放电除尘原理及其特性研究[J];东北师大学报(自然科学版);2003年02期
5 朱洪龙;李永宏;齐凯;南一鸣;任乃杰;周延艳;;基于电晕放电的简易马达设计及相关参数研究[J];产业科技创新;2021年01期
6 李学宝;崔翔;卢铁兵;刘阳;王小波;向宇;何佳美;;直流单点电晕放电可听噪声时域特性实验研究[J];中国电机工程学报;2014年24期
7 冯求宝;杨怀远;杜建敏;李琳;李胜利;;脉冲电晕放电去除废水中氰化物的研究[J];工业安全与环保;2010年02期
8 刘卫东;刘尚合;胡小锋;原青云;;尖端电晕放电辐射特性实验分析[J];高压电器;2008年01期
9 齐旭东;黄超;高军凯;李志会;;脉冲电晕放电等离子体技术在水体污染控制中的研究现状及前景展望[J];工业水处理;2008年08期
10 朱益民;孔祥鹏;;多针对板电晕放电伏安特性研究[J];高电压技术;2006年01期
11 郭治明;许德玄;孙英浩;潘振东;米俊峰;;雾化电晕放电静电除尘的实验研究[J];北京理工大学学报;2005年S1期
12 邵瑰玮,李劲,王万林,李胜利;脉冲电晕放电下用焦化废水脱硫的研究[J];环境工程;2004年02期
13 ;俄用电晕放电法净化污水[J];吉林水利;2001年10期
14 郭玉海,张建春,施楣梧;电晕放电处理对涤纶织物粘接性能的影响[J];化学与粘合;2000年01期
15 王锡录,张瑛,章玉珠,徐明华,郭秀娟;电晕放电演示仪的研制及其放电特性[J];大学物理;1998年11期
16 郭玉海,施楣梧;电晕放电处理[J];中国塑料;1999年09期
17 刘林茂,李荣武,李杰;同轴流光电晕放电消除硫化氢试验研究[J];环境科学;1995年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 孙英浩;米俊峰;赵子桀;许德玄;;磁增强电晕预荷电器[A];中国物理学会静电专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2006年
2 黄明亮;兰生;;电晕放电下油纸绝缘的老化特性研究[A];福建省电机工程学会2019年学术年会获奖论文集[C];2020年
3 王海燕;胡哲;李凌;游飞越;;基于电晕放电的离子除菌技术应用研究及机理探讨[A];2014年(首届)抗菌科学与技术论坛(ASTF2014)论文摘要集[C];2014年
4 何旺龄;何俊佳;熊蕊;;基于同轴电极的交流电晕放电特性研究[A];第25届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2015年
5 罗来龙;仲炽维;;电晕放电间歇现象的研究[A];中国物理学会第九届静电学术年会论文集[C];2000年
6 姜兆瑞;张宇;缪劲松;欧阳吉庭;;准电中性电晕离子风装置特性的研究[A];第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集[C];2017年
7 朱利;;虚拟仪器技术在高压电晕放电监测中的应用[A];中国物理学会第十八届全国静电学术会议会议论文集——高压放电:从灾害防护到新技术应用[C];2013年
8 郭治明;许德玄;孙英浩;潘振东;米俊峰;;雾化电晕放电静电除尘的实验研究[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
9 郭治明;许德玄;孙英浩;潘振东;米俊峰;;雾化电晕放电静电除尘实验及磁增强雾化电晕放电除尘净化器研究[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
10 刘兴华;罗叶;伍飞飞;廖瑞金;杨丽君;;棒-板电极直流负电晕放电过程中电子特性仿真研究[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年
11 朱益民;孔祥鹏;张曼霞;孙培廷;;多针对板电晕放电中针尖半径对伏-安特性影响[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
12 陈长杰;曹辉;万晓;;基于日盲紫外检测技术的电晕放电检测及放电量定量研究[A];浙江省电力学会2013年度优秀论文集[C];2013年
13 董卓元;张冠军;常正实;廖文龙;;介质阻挡电晕放电等离子体空气净化作用的研究[A];中国物理学会第十八届全国静电学术会议会议论文集——高压放电:从灾害防护到新技术应用[C];2013年
14 杜胜男;许德玄;米俊锋;孙英浩;;磁增强雾化电晕放电烟气净化器的研究[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
15 朱益民;孔祥鹏;张卓然;张曼霞;郑丛龙;;针阵列对板电晕放电对副流感病毒灭活的研究[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
16 李佳奇;程晨;薛宇;陈鹏;马懿星;王学谦;宁平;王郎郎;;直流电晕放电等离子体分解转化CS_2[A];《环境工程》2019年全国学术年会论文集(中册)[C];2019年
17 林山杉;许德玄;李明非;孙英浩;;磁增强电晕放电及其对颗粒荷电的研究[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
18 蒋铭;李永东;刘雷;;平行平板结构微波器件低气压电晕放电粒子模拟[A];中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集(下册)[C];2013年
19 鲁娜;楼诚;李杰;王翠华;吴彦;商克峰;;脉冲电晕放电等离子体修复菲污染土壤研究[A];中国物理学会第十八届全国静电学术会议会议论文集——高压放电:从灾害防护到新技术应用[C];2013年
20 胡业旻;殷利民;曹威;李瑛;朱明原;白琴;;电晕放电等离子体增强化学气相沉积法合成氮掺杂碳纳米管[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 米俊锋;磁场、雾化共同作用下电晕放电机理及对微小颗粒荷电与捕集的研究[D];东北师范大学;2010年
2 陈小月;电晕笼电晕放电脉冲微观物理特性及传播规律研究[D];武汉大学;2016年
3 黄世龙;沙尘条件下超特高压交流输电线路电晕特性研究[D];华北电力大学(北京);2019年
4 田毅;交直流电晕放电微观物理过程的研究[D];西安电子科技大学;2017年
5 张可心;静电除尘环境中高压电晕放电特性及其优化设计[D];哈尔滨工业大学;2018年
6 杨瑞宵;聚酰亚胺/纳米SiO_2-Al_2O_3耐电晕薄膜的制备、表征及性能研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
7 邓杰文;电除尘器内放电过程中颗粒运动特性研究[D];华北电力大学(北京);2018年
8 刘康淋;基于声脉冲法直流负电晕气体空间电荷测量研究[D];重庆大学;2018年
9 张宇;直流电晕放电特性及其空间离子行为[D];北京理工大学;2016年
10 黄克捷;冲击电晕特性及其对线路雷电瞬态计算的影响[D];北京交通大学;2017年
11 宿鹏浩;针阵列对板电晕放电及其与催化结合脱硝研究[D];大连海事大学;2008年
12 陈海丰;针阵列双极电晕放电及其捕集颗粒物研究[D];大连海事大学;2009年
13 刘欣;用于离子迁移色谱仪的负电晕放电电子源的研究[D];华中科技大学;2012年
14 李学宝;高压直流导线电晕放电的可听噪声时域特性及其计算模型研究[D];华北电力大学(北京);2016年
15 沈旭;基于光学检测方法的脉冲电晕放电过程中氮氧化物转化实验与机理研究[D];浙江大学;2012年
16 王占华;介质阻挡放电耦合电晕放电低温等离子及其对含染料废水脱色研究[D];东北师范大学;2009年
17 杜胜男;活性炭协同接地极雾化电晕放电特性及预处理采油废水的研究[D];东北师范大学;2012年
18 赵磊;脉冲电晕放电烟气中细微颗粒物协同氮氧化物脱除研究[D];浙江大学;2013年
19 王振国;高压交直流并行导线下的电晕电流脉冲时域特性研究[D];华北电力大学(北京);2017年
20 王晓臣;电晕放电关键问题研究与新型放电装置研制[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 王昊;针板间雾化电晕放电特性分析[D];河北大学;2011年
2 郭治明;雾化电晕放电静电除尘的实验研究[D];东北师范大学;2006年
3 赵建伟;采用雾化电晕放电技术净化含粘性粉尘的油烟[D];东北师范大学;2003年
4 王如梦;基于流体—化学反应模型的高效率电晕放电装置的设计与优化[D];华中科技大学;2019年
5 阚青;介质阻挡—电晕放电耦合法脱除NO、SO_2的实验研究[D];西北大学;2019年
6 王一显;基于脉冲电晕放电激发的氧化物种作用机理及污染物转化研究[D];华南理工大学;2019年
7 王畅;基于紫外图像中电晕放电的故障检测[D];华北电力大学;2019年
8 曹应平;架空导线表面损伤特征及其对电晕特性的影响[D];华北电力大学;2019年
9 冯启琨;不同环境条件下负电晕放电机理及其应用研究[D];华北电力大学(北京);2019年
10 高晨光;基于电晕笼和试验线段的高压直流输电电晕损耗等效性研究[D];华北电力大学(北京);2019年
11 李隐飞;交直流并行导线电晕电流耦合特性分析[D];华北电力大学(北京);2019年
12 冯贺春;架空线电晕放电的高频测量天线电磁仿真设计[D];电子科技大学;2019年
13 郭嘉文;基于无人机的电力线电晕紫外探测方法研究[D];西安理工大学;2019年
14 叶建春;电极表面修饰和电极间距对离子风性能的影响[D];华东师范大学;2019年
15 张超;直流电晕放电烟气净化实验与机理研究[D];北京交通大学;2019年
16 邢羽;太阳能静电除尘电机的性能研究[D];河北科技大学;2018年
17 李坚;交流电晕放电等离子体处理染料废水的研究[D];南昌大学;2018年
18 张然;直流电晕放电去除含尘气体中的噻吩[D];昆明理工大学;2018年
19 刘家治;接触网绝缘子电晕放电特性仿真研究[D];兰州交通大学;2018年
20 杨佳伟;考虑冲击电晕的多导体传输线建模关键问题研究与雷电过电压计算[D];华北电力大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 记者 栾海;电晕放电 净化污水新工艺[N];新华每日电讯;2001年
2 主持 梁枫 嘉宾 武汉纺织大学副校长 徐卫林 教授;电晕放电技术易于涤纶上浆退浆[N];中国纺织报;2011年
3 刘康淋 廖瑞金 赵学童;探寻电磁环境的评估方法[N];国家电网报;2015年
4 晓芸;江苏开发电晕放电型可染性导电纤维及特种面料[N];中国纺织报;2001年
5 本报讯;去伪存真[N];中国信息报;2000年
6 李学宝 卢铁兵 崔翔;降低噪声干扰 确保环境友好[N];国家电网报;2015年
7 刘家聚 刘鑫 刘生磊 金培林;抓住高档水墨印刷创新 力求实现高雅印品品质[N];中国包装报;2013年
8 记者 栾海;公路人工散雾[N];新华每日电讯;2002年
9 通讯员 张春云 赵忠利;临汾供电分公司积极采取措施应对恶劣天气[N];临汾日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978