针-网式离子风发生器的散热研究

基于电晕放电原理,设计了一种"针-网"结构的离子风发生器,成功实现了离子风的激发,并用于大功率LED芯片散热.通过实验研究了放电间距、电压极性、电极布置形式不同时,发生器的电学特性变化及其对大功率LED芯片散热性能的影响,并比较了离子风发生器与风扇的散热效果.结果表明:相同条件下负电晕放电时的散热性能要优于正电晕放电,放电间距较小时,芯片引脚温度更低;1×11阵列形式对应的散热效果最好,当放电功率超过2 W时,芯片引脚最低温度为52.3℃;离子风发生器能实现与风扇较为接近的散热效果,适用于大功率LED芯片的散热.     

针电极正负电晕离子风反推力的对比研究

搭建了空气中针电极电晕放电离子风的反推力测试平台，实验测量了在不同电压极性和电极曲率下离子风反推力的大小，得到了针电极所受反推力与各变量之间的关系，并结合相关仿真进行分析。结果表明针电极曲率半径较小时的反推力大于曲率半径较大时的反推力，负极性针尖的反推力大于正极性针尖的反推力。分析得出尖电极前方空间电荷对局部电场及电晕电流的巨大影响是针电极反推力出现极性现象的原因。     

电化学体系中羟基自由基产生机理与检测的研究进展

概述了电极电催化、电-Fenton、电-O3、光-电、声-电5种电化学体系产生羟基自由基（·OH）的机理．从反应器条件（电极性质、电极板间距、水力条件）,电解液性质（电导率、pH值、溶解氧浓度、干扰离子）,以及外部能量输入（电源、温度、Fe外浓度、超声频率和功率强度）三个方面,重点阐述了各个体系产生·OH的影响因素．介绍了光度法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等6种·OH的检测方法,并进行了简单比较．最后探讨了该领域今后研究的发展方向。     

不平衡输入条件下矩阵变换器输入性能的改善

研究了不平衡输入电压条件下矩阵变换器（MC）的行为特征．依据功率理论对MC的输入电压与电流的关系进行了分析,阐明了输入电压不平衡情况下输入电流发生畸变的原因．提出了改进的双线电压合成策略,并给出了一种新的指令电流生成方法．结果表明：改进的策略同样适用于输入电压平衡的情况;与经典策略相比,在相同的电压不平衡条件下,改进的调制策略可使输入电流畸变率（THD）减小2％～3％;改进的策略只有在输入电压能够保证输出电压达到期望输出值的条件下才能有效减小输入电流的畸变．     

离子风强化大功率LED散热的实验研究

设计"针-网"结构的离子风发生器,用于大功率LED芯片散热.分析正、负电晕放电离子风的产生及强化传热机理,通过实验研究不同工况下,芯片引脚温度、系统总热阻、平均换热系数等参数的变化规律.研究结果表明:相同条件下,负电晕放电离子风的散热效果优于正电晕放电,系统总热阻更小,平均换热系数更大;当放电针分布于LED芯片附近时,系统的散热效果更显著;离子风速度随过电压增加而线性增加,并与放电间距成反比;设计的离子风散热系统具有与压电风扇相接近的散热效果,但无运动部件,工作噪音小.     

筛网-平板介质阻挡放电的特性及影响因素的研究

通过电压-电流波形图和电压-电压李萨(Lissajous)如图形的测量,研究了空气中筛网-平板电极介质阻挡放电(DBD)的特性.实验考察了阻挡介质材料的种类、厚度以及放电气隙间距对筛网-平板电极DBD功率的影响,比较了筛网-平板、平板-平板和多针-平板3种不同电极结构DBD反应器的放电特性.结果表明:在相同的外加电压条...     

局部阴影条件下光伏阵列MPPT模糊控制最优算法

针对局部阴影条件下,光伏阵列功率-电压(P-V)特性曲线呈现多个峰值,导致最大功率跟踪(MPPT)算法易陷入局部最优解问题,本文提出了基于负载电压反馈与模糊控制相结合的MPPT算法.通过负载电压闭环控制算法使系统输出功率快速稳定到最大功率点附近,再利用模糊控制算法跟踪到最大功率点.负载电压反馈算法解决了多峰场景下的局部最优解问题,模糊控制算法提高了算法收敛速度.同时,本文算法避免了粒子群算法在粒子切换过程中开关器件上过冲电压过大问题.Matlab仿真和硬件实验验证了本文算法的可行性和实用性.     

氩气直流放电过程电子行为的粒子模拟

气体放电初始过程是一不平衡的物理过程,为了验证空间电荷对气体放电的影响,建立一种粒子模拟（PIC）与蒙特卡洛（MCC）方法相结合、用来模拟放电初始阶段电子行为的微观模型.分析了气压为67Pa、极间距离为64mm、气体温度为300K、极间电压为直流500V时的气体放电过程.通过计算机跟踪大量电子运动得到宏观参数.通过仿真很好地解释在气体击穿初期,低能量电子被电极吸收及在电场加速作用下电子能量倍增产生激烈碰撞电离的过程.     

基于电流体动力学的LED前照灯散热

针对现有散热方式的不足,提出基于电流体动力学(EHD)原理的散热方案,利用放电产生的离子风对LED前照灯进行热管理.对4种针电极排布形式和4种放电间距的降温性能进行试验测试,测试了散热系统在25~75℃环境温度下的散热效果.研究结果表明:当放电功率为1.5 W时,采用1×11针状电极布置、10mm的放电间距,LED的散热效果最佳;当环境温度为80℃时,芯片引脚温度为104.8℃,可以满足LED前照灯的使用要求.利用EHD散热系统可以实现与压电式风扇接近的散热效果,系统热阻从3.83℃/W降为1.9℃/W.     

低温等离子体在生理盐水中放电的实验研究

以质量分数为0.9%的生理盐水为电解质溶液,进行溶液下放电产生低温等离子体的实验研究。通过分析实验过程的放电电压电流特性,研究外加电压幅值、电极间距、及电极相对面积等因素对低温等离子体特性及产生条件的影响。实验发现,外加电压幅值为175V左右时,耗散功率达到最大值;电极间距对等离子体产生基本无影响,这是因为盐水溶液属于强电解质;放电易在相对面积较小的电极产生,且相对面积比值越大越有利于其产生,导致局部场强畸变,更容易击穿蒸汽鞘层形成等离子体。     

垂直平板电极电化学除垢的气-液流动研究

为研究电化学除垢方法中垂直平板电极反应器的气-液流动特性及其对除垢的影响规律，利用粒子图像测速技术分别研究了电解电压和溶液硬度的变化对垂直平板电极间流场的影响。实验结果表明:垂直平板电极间的流动主要分为气泡上浮推动溶液流动形成的气泡驱动对流和电极周围的高空隙率引起溶液向电极流动的自然对流。在0~30 V的电压下产生的气泡驱动对流的速度不超过0.01 m/s，自然对流的最大速度不超过0.001 5 m/s。流场内溶液对流主要受气泡运动的影响，适当增大电极板产生的气泡量可以强化气泡驱动对流，但过量的气泡聚集在极板周围会减弱气泡驱动对流强度，增大溶液电阻，不利于污垢从溶液中分离。这对于探索反应器中的气-液两相流行为以及优化电化学除垢方法有重要意义。     

Experimental Study of Electrodes Parameters Effects on Small Diffusion Combustion Flame

To study the configuration and conductivity effects on micro?scale methane?air flames by electric field and iron wind, different electric field forces and iron winds are generated by needle, circle and...     

水对电晕放电脱硫脱硝影响的研究

依据等离子体理论,研制了水膜式电晕放电试验模型,在不同电压下,对不同体积分数的SO2和NOx烟气的电晕放电形成机理进行了研究。实验结果表明：由于水的存在,高压电极与水膜之间的电晕放电所形成的离子风增强了烟气净化效果,脱硫、脱氮率分别达到95％和80％,这对酸雨的防治和烟气的处理以及对传统的电除尘设备的改进具有重要的意义。     

反电晕强化低温等离子体技术处理含甲醛废气

针对室内和工业中游离甲醛污染问题,在传统电晕放电的基础上,采用反电晕强化低温等离子体技术降解含甲醛废气以去除污染.分析了电极针数和放电间距对反电晕放电特性的影响,并探究了不同参数对含甲醛废气降解效率的影响.结果表明,当放电间距为30 mm、电极针数为10针时,反应器放电稳定且处理效果最佳.在反电晕放电条件下,随着放电电压的升高,放电电流相对电晕放电时增加得更加迅速,甲醛去除率也不断提高,当电压达到32 kV时,甲醛去除率达到57.4%.     

高温热解煤气放电性能的影响因素

为了提高电除尘器净化高温热解煤气时的除尘效率及稳定性，采用实验室高温放电系统研究电除尘器中温度、气氛、气体调质以及电源极性等因素对热解煤气放电性能的影响. 研究结果表明：提高温度，热解煤气的放电电流上升，起晕电压、击穿电压下降，不利于颗粒脱除. 对于高温热解煤气，降低CH₄的体积分数、提高H₂、CO₂的体积分数，使放电电流减小，起晕电压和击穿电压升高，更利于颗粒脱除. 添加水蒸气，起晕电压升高，放电电流减小，电晕放电区间更宽，伏安特性曲线向右偏移，优化了放电性能. 在高温下通过正极性电源施加电压，标准煤气及添加水蒸气调质后的热解煤气都具有较高的击穿电压及正电晕放电区域，性能优于负极性电源.     

The role of varied metal protrusions on the conductor surfaces in corona discharge subjected to DC high voltages

Conductor corona performance is significant in the evaluation of electromagnetic environment for high voltage power transmission lines. The influence of artificial contaminated conductors on corona discharge was studied and turned out to be complicated. The ionized field strength on the corona cage was measured by field mill. Meanwhile, photos of corona plumes were photographed and grayed to quantitate the corona discharge intensity. Subsequently, a calculation model for equivalent electric field strength coefficient was established to evaluate the discharge intensity of conductors in coaxial cylindrical electrode. It could be found the computational results achieved an agreement with the observed experimental phenomena. By means of simulation results, a reasonable explanation was given to the finding that the closer the distance between the two protrusions was, the lower the corona discharge intensity and higher corona inception voltage of the conductors would be. In summary, the distributions of corona sources played an important role in the corona discharge and this work would provide an important reference for the evaluation of corona effects on the surface of contaminated conductors.     

催化剂粒径对DBD反应器性能影响的研究

为研究DBD低温等离子体协同催化反应器中催化剂颗粒直径对放电功率和NOX脱除率影响规律,分别将五种不同颗粒直径的催化剂装入相同条件的反应器中,通过变压器改变交流电源输入电压,用功率表测定不同电压条件下的输入功率,用数字示波器测试放电电压以及Lissajous图像并计算放电功率,用气体在线检测装置测试反应器进出口浓度计算NOx脱除率。实验发现随催化剂颗粒直径增加放电电能和NOx脱除率先增大再减小,有最大峰值;随着输入电压增加催化剂颗粒直径对放电电能和NOx脱除率的影响进一步增大。在本实验研究中催化剂最佳颗粒直径在4mm左右,当输入电压为40kV时,最大有效放电能量和NOx脱除效率分另为29．3w和76．67％。该结论可为DBD协同催化反应过程中选择适宜催化剂颗粒直径提供理论依据。     

接地极雾化电晕放电除尘器的研究

随着经济的快速发展和排放标准的日益严格,粉尘的去除一直是研究的热点。设计了一种新型的接地极雾化电晕除尘器。该除尘器在放电过程中,对颗粒物荷电的同时使线电极表面液体雾化,从而有效去除粉尘。在试验过程中,首先设定进气的气流速度为1 m/s和3 m/s,改变线电极表面覆盖液体流量及气流方向,研究了接地极雾化负电晕放电伏⁃安特性。其次,设定线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,研究了接地极雾化负电晕放电装置中顺向气流和逆向气流下气流速度对除尘效率的影响。最后,为了研究接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘的除尘能力,在气流速度为1 m/s的逆向气流中,将比电阻为1.2×1012 Ω·m的水泥粉尘作为高比电阻粉尘进行了试验。结果表明,随着气流速度的增加,除尘效率降低。当气流速度较大的条件下,气流逆向流动时的放电电流比顺向流动时大;在线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min时,接地极雾化负电晕放电的电流最大。接地极雾化电晕放电除尘器最优条件为：线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,逆向气流速度为1 m/s。相对于传统的干式电晕放电反应器,接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘具有更高的除尘效率。     

电除尘器极板上有无粉尘时电气参数的试验研究

附着在电除尘器收尘极板上的粉尘层对电除尘器的工作状况有重要影响。本文通过在实验室电除尘器模拟台上的大量实验,对RS管状芒刺电晕线在不同板间距、线间距下,有无粉尘层时的V—I特性、起晕电压、击穿电压、板电流密度分布均匀性等进行了分析研究,并且观察和分析了电晕放电过程中粉尘层的变化,最后得出在实验室条件下有无粉尘层时电除尘器一些电气参数的变化规律。     

石墨三维电化学反应器工作性能分析

采用自制石墨三维电化学反应器,考察了在粒子大小、主极板电压及粒子数量变化的情况下其粒子电流以及主极板电流,对石墨三维电化学反应器的工作效率进行了分析,在此基础上,利用二维反应器和石墨三维电化学反应器处理甲硝唑废水和亚甲基蓝废水,考察废水中总有机碳降解率及脱色效果.结果表明：粒子电流与主极板电压、粒子大小成正相关,石墨粒子和钛粒子两者电化学行为相同,但石墨粒子的粒子电流更大,说明在三维电极反应体系中,用石墨做粒子电极是可行的,可通过调整充填粒子大小和粒子数量改变粒子电流,从而提高三维电极反应器降解速率;当石墨三维反应器主极板外电压为t2V、电解质浓度为0.1 mol/L、石墨粒子数量为8时,反应前15 min比二维反应器反应速度快,对甲硝唑有机废水总有机碳去除率比二维电极反应器高14％,对亚甲基蓝废水脱色率比二维反应器高10％,说明设计的石墨三维电化学反应器对甲硝唑和亚甲基蓝废水中总有机碳和色度有很好的降解效果,且优于二维反应器.