臭氧发生器中放电形式的研究

为了分析不同放电形式对臭氧形成的影响，阐述了电晕放电产生臭氧的机理。详细分析了３ 种典型的放电形式（金属电极间的直接放电、无声放电、沿面放电）的产生以及发展的物理机制。结合臭氧形成机理研究，比较了 ３ 种放电形式在产生臭氧方面的特点。研制成功了产品化臭氧发生器，经检测，在使用未经处理的室内空气作为气源时，该发生器的臭氧生成效率为６８．４４ ｇ／（ｋ Ｗ ·ｈ）。结果表明，在目前的电源水平下， ３ 种放电形式中沿面放电在产生臭氧方面更具优势     

产生臭氧等离子体过程的理论基础研究

介绍了介质阻挡强电离放电非平衡等离子体合成臭氧的理论基础，强调放电间隙中的电场强度对氧分子的分解，电离以及臭氧分子的生成， 发解影响很大，当折合电场强度达到400－500Td时，氧分子分解，电离率大幅度提高，臭氧的再分解率大幅度降低，有利于高效率产生高浓度 臭氧。     

用插值法计算混合气体放电参数的适用条件及判据

阐述了气体放电的基本物理参数、群集参数和临界放电场强间的关系，并分析了用插值法计算混合气体放电参数的条件．提出了一个简单判据，可以检验插值法是否适用于某一混合气体的电子碰撞电离系数和电子附着系数的计算．实验表明，只要这一判据得到近似满足，就可以在临界放电场强的计算中取得满意的结果     

SF6气体放电通道的分形特征及计算机模拟

在探讨ＳＦ６气体放电树枝发展机理的基础上，利用计算机对放电通道的发展进行了模拟，并结合分形几何学计算出放电树枝的分形维数。在此基础上，探讨了放电起始场强对分形维数的影响。通过计算机模拟，得到了与实际放电树枝分形维数相近的放电模拟图形，同时也验证了放电起始场强和放电通道内部场强这两个参数对建立放电模型的重要性。     

气体电离放电产生臭氧等离子体的理论研究

研究气体电离放电产生臭氧的等离子体物理、等离子体化学过程,实现了用电子能量控制氧分子、臭氧分子离解及臭氧生成过程,采用放电电场的折合电场强度达到300～800 Td,电子获得平均能量达到8.4～18.0 eV,使臭氧浓度达到250 g/m3,产生效率达到200 g/(kw@h).     

臭氧发生技术的现状和发展趋势

介绍了臭氧及其应用领域、几种主要的臭氧产生方法，介质阻档放电产生臭氧的方法以及国内外介质阻挡放电臭氧发生技术的现状和发展趋势．     

静电场促进食用菌生长

食用菌是异养植物,对环境条件(温度、湿度、通风等)要求较高,生产周期较长,单位面积产量也不高,因而限制了食用菌生产的发展。民间有句谚语“雷雨过后采蘑菇”。创造一个人工的雷雨条件可否增加食用菌的产量呢?回答是肯定的。因为雷雨过程的主要条件是高湿及静电放电产生的离子、臭氧、空气振动、闪光、氮氧化物生成等,用人工的方法,在潮湿的环境中利用高压放电或电     

介质阻挡放电产生臭氧等离子体特性

实验设计了一种新式小型臭氧发生装置,该装置采用介质阻挡放电的方式产生臭氧.研究了电极结构、气体流量、放电时间、放电电压、各电极的电流电压峰值、是否添加氧气等与产生臭氧浓度之间的关系.结果表明:放电间隙为2.0 mm,有效长度为500 mm的同心圆柱体电极的放电效果最好;串联相同电极的放电效果好于并联电极的放电效果;在电压一定时,臭氧产量随空气量的增加而减少;当放电气体中加入氧气时,臭氧的浓度明显地增高;随着放电时间的增加,臭氧的浓度会略微下降,最后趋于一个常值;臭氧的产量与电极的电流峰值具有相同的变化趋势,而与电压峰值的变化相反.     

介质阻挡放电等离子体降解甲苯废气

为了研究低温等离子体处理挥发性有机物(VOCs),采用介质阻挡放电的形式对甲苯(C_7H_8)废气进行降解,研究放电功率、气体流量等对甲苯去除率和反应能量效率的影响;同时,探讨臭氧的产生对反应过程的影响,并采用光谱法对等离子体特征进行分析.结果表明,增加放电功率和等离子体的能量密度,降低气体流量,可以使甲苯去除效率提高,但反应的能量效率逐渐降低,反应过程中的能量损耗增加;反应过程中生成臭氧的浓度与甲苯去除率呈正相关性,臭氧的产生与甲苯降解同步进行,促进臭氧的分解有利于甲苯降解;氧等离子体特征谱线由O_Ⅱ谱线、O_Ⅲ谱线和O_Ⅳ谱线辐射共同组成,并且强度随功率增大而加强.     

氧气沿面放电臭氧合成机理

提出了一种氧气沿面放电过程中臭氧合成的"双区模型",即氧分子离解区和与之分离的臭氧形成区.臭氧的产生率由离解区氧原子的产生效率和形成区氧原子转化为臭氧的效率决定.沿面放电中臭氧的产生率低电场时随电场升高而增大,高电场时随电场增大而减小.在氧气的击穿电场附近和低温条件下可以获得较高的臭氧合成效率.     

地球磁场变化与臭氧分布的对比分析

对比分析地球磁场和臭氧层在分布及变化上的一些观测结果,并结合臭氧层的形成机理,初步探讨地球磁场与臭氧分布的联系。结果是地球磁场的分布和变化与臭氧层的分布和变化具有明显的一致性,这种一致性是地球磁场影响的结果。     

北半球仲春平流层行星波活动对臭氧总量分布的影响

采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS臭氧总量资料,分析了1979～2003年4月份平流层行星波1波和2波的变化,及其对北半球中高纬臭氧总量分布的影响.结果表明,在通常情况下,4月份平流层中下层行星波1波强于2波,对应的位势高度场在欧亚大陆北部为一低压涡旋,而北美北部为一高压区.此时,从东北亚到北加拿大为臭氧总量的高值区,而北欧至格陵兰一带为臭氧的低值区.但在有些年份,2波比较强时,相应的位势高度场在极地为一明显的低压涡旋,此时在极地附近会出现臭氧低值区.个别年份如1997年,1波在25年中最强,2波也很强,强低涡中心比常年更靠近北极点,在与之位置相同的地方出现了25年中最明显的臭氧洞.还有一些年份,北极地区主要由高压控制,臭氧总量的高值区基本上出现在北极及其附近.     

新型板式臭氧发生器的放电机理研究

为了分析新型板式臭氧发生器能高效产生臭氧的原因 ,在对其结构和极不均匀电场下沿面放电的机理做了介绍后 ,通过分离变量法分析了这种电极结构下电场的分布情况 ,得到了这种电极结构产生臭氧的优点和有利于放电产生的方法 ;利用经验公式计算出最佳放电电压 ,并与实验值加以比较 ,验证了公式的正确性。分析并讨论了电极间距、介质厚度与放电电压的关系 ,为今后最佳臭氧发生器的设计提供了依据     

中国西南上空大气臭氧垂直分布的结构特征

 用球载电化学臭氧探空仪于2001年春季在中国西南昆明上空测得臭氧垂直分布的精细结构,结果表明臭氧垂直廓线具有多层次特征.在21～30km高度之间是臭氧分压多峰值的极大值层,极大值平均为15.13mPa,臭氧混合比极大值平均高度在30.2km.对流层顶附近臭氧分压存在极小值,且有南风分量的极大风层对应.对流层上层和平流层低层出现臭氧峰值时,其峰值层附近具有显著的冷平流特征.在5km以下观测到了不稳定的对流层臭氧高浓度峰值层.     

2001年春季临安、昆明和香港臭氧垂直分布特征的对比分析

利用2001年3月到4月上旬在中国临安、昆明和香港特别行政区进行臭氧探测获得的资料,对这3个地点的臭氧垂直分布特征进行了分析与对比,发现3个地点的臭氧分布特征既有相同点,也有不同点。其主要不同点有,最大臭氧分压和所处高度不同;临安10～16km高度的臭氧浓度远远大于昆明与香港;在对流层低层,香港有一特别突出的高臭氧浓度层,昆明次之;临安对流层的中上层没有像昆明和香港出现的臭氧低值区现象。根据NCEP分析资料给出的2001年3月的背景大气环流特征表明不同的大气环流有不同的臭氧垂直分布特征,临安地区易受北方冷气团的影响,昆明和香港则受低纬度暖湿气团影响较大;对流层高层的副热带急流对3个地点臭氧垂直分布也有不同的影响。     

A kinetic study of the reaction of ozone with ethylene in a smog chamber under atmospheric conditions

Ozone is one of the key species in the processes of atmospheric chemistry, which can be taken as an indicator of oxidation capacity in the troposphere. The reaction of ozone with reactive gases is an important process in the troposphere. Experimental simulation equipment of smog chamber for atmospheric reactions is used to study the reaction of ozone with ethylene in real atmospheric environment with ozone concentrations of 100―200 ppb. The concentrations of ozone and ethylene were moni-tored during the reaction with the combination of Model 49C-O_3 Analyzer and GC-FID. A rate constant of 1.01×10~(-18) (cm~3·mol~(-1)·s-(~1)) was obtained at 286.5 K, under condition of which the half-life of ozone was 88 min. The results obtained from our experiments are in excellent agreement with those reported previously by other researchers under extremely low pressure in terms of matrixisolation technology. This demonstrates that our equipment of smog chamber for atmospheric reactions is reliable, which can be used for further research of the processes of atmospheric reactions.     

温度对臭氧压力的影响

利用公式计算了不同温度下臭氧层内臭氧的最高压力．当臭氧层的温度分别为227K、237K、298K时，臭氧的压力依次为0．0104,0．0103、0．0100Pa．计算表明，温度上升对臭氧的压力的影响是非常小的．     

波动压力下汽油机缸内流场的瞬态数值模拟

在试验的基础上运用瞬态数值模拟方法,以四气门汽油机进气过程为例,对均值压力边界和瞬态波动压力边界下的进气过程进行了模拟计算及比较,结果表明进气压力波动对缸内的宏观气流运动影响较大,加强了缸内滚流运动强度的波动.而对缸内宏观热物性参量的影响较小,这些参量在压力波动的过程中没有出现大幅波动.     

龙凤山和瓦里关臭氧总量异常变化与天气过程关系研究

通过对黑龙江龙凤山和青海瓦里关Brewer 地基臭氧总量的长期观测资料以及与观测时段对应的全球 NCEP R1 系列位势高度再分析资料的统计分析发现, 龙凤山和瓦里关臭氧总量观测值有时存在剧烈的逐日变化, 对这种异常变化进行定量分析, 并对其与对流层天气过程的关系进行研究, 发现两者之间存在良好的对应关系。臭氧总量的异常变化大多数出现在11 月至次年5 月的冬、春季节, 并且臭氧总量的异常升高(第一类异值点)总是伴随着平流层低层(250~70 hPa)的槽线和地面(1000 hPa)的低压中心后方的天气形势, 而臭氧总量的异常降低(第二类异值点)则时常伴随平流层低层的脊线和地面的高压中心后方的天气形势, 这表明臭氧总量的异常变化可以作为地面天气系统转变的一个信号。