均匀电场下SF 6 /CF 4 流注放电数值模拟
发布时间：2021-08-17 14:24
文中从气体放电过程中微观粒子的运动特性出发,针对均匀电场中SF6/CF4混合气体的流注放电特性进行数值模拟。基于两项近似求解Boltzmann方程的方法,得到不同压强、混合比下SF6/CF4的电子能量分布（electron energy distribution function,EEDF）。根据EEDF计算折合电离系数和折合吸附系数,将该放电参数引入流体模型,以气体压强0.1 MPa、间隙距离5 mm为例模拟SF6/CF4的流注放电过程,研究放电过程中空间电子数密度随时间和空间的变化规律。结果表明:混合比一定时α/N随E/N的增大显著提高,E/N一定时混合气体中CF4体积分数越高α/N值越大;随着电子崩向前发展,崩头的电子迅速增长,放电5 ns时电子数密度峰值达到9.7×1012m-3,当间隙完全击穿,电极间形成等离子体导电通道,此时空间电子数密度分布基本均匀,电子数密度达到10...
【文章来源】：高压电器. 2016,52(12)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
SF6/CF4混合气体的电子能量分布(f)90%CF4/10%SF6电子能量/eV0102030405060电子能量分布10-310-410-52×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2
-54×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(b)30%CF4/70%SF610-110-210-310-410-5图3折合吸附反应系数η/NFig.3DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6图2折合电离反应系数α/NFig.2DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6r方向z方向原点阴极板阳极板轴线计算区域图4计算区域示意图Fig.4Sketchmapofcomputingarea研究与分析李辉，李鑫涛，徐建源，等.均匀电场下SF6/CF4流注放电数值模拟·125·
25×10-19Vm24×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(c)50%CF4/50%SF610-110-210-310-410-54×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(b)30%CF4/70%SF610-110-210-310-410-5图3折合吸附反应系数η/NFig.3DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6图2折合电离反应系数α/NFig.2DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6r方向z方向原点阴极板阳极板轴线计算区域图4计算区域示意图Fig.4Sketchmapofcomputingarea研究与分析李辉，李鑫涛，徐建源，等.均匀电场下SF6/CF4流注放电数值模拟·125·
【参考文献】：
期刊论文
[1]SF6替代气体的研究进展综述[J]. 李兴文,赵虎. 高电压技术. 2016(06)
[2]环保型绝缘气体的发展前景[J]. 肖登明. 高电压技术. 2016(04)
[3]基于Boltzmann方程的C3F8及C3F8-N2混合气体绝缘性能[J]. 李冰,邓云坤,肖登明. 高电压技术. 2015(12)
[4]新型环保绝缘气体的研究进展[J]. 廖瑞金,杜永永,李剑,司马文霞,杨丽君,赵学童. 智能电网. 2015(12)
[5]均匀电场下SF6气体击穿电压的数值计算及光谱实验研究[J]. 林莘,李鑫涛,徐建源,单长旺. 中国电机工程学报. 2016(01)
[6]基于FEM-FCT法的均匀电场下SF6气体击穿特性[J]. 李鑫涛,林莘,徐建源,李志兵. 高电压技术. 2014(10)
[7]基于FEM-FCT算法的SF6/N2混合气体中棒-板间隙电晕放电特性的仿真研究[J]. 汪沨,李锰,潘雄峰,牛雪松,张广东,吕景顺,孙亚明,马建海. 电工技术学报. 2013(09)
[8]1个大气压下50%SF6-50%CF4混合气体电击穿特性的研究[J]. 赵虎,李兴文,贾申利,刘之方,董勤晓. 中国电机工程学报. 2013(19)
[9]一种计算汤逊气体放电参数的 Boltzmann 方程分析法[J]. 刘子瑞,邱毓昌,李彦明. 电工技术学报. 1998(05)
[10]SF6/N2和SF6/CO2的绝缘特性及其比较[J]. 肖登明,邱毓昌. 高电压技术. 1995(01)
博士论文
[1]直流条件下厘米级间隙流注特性数值仿真及实验研究[D]. 董曼玲.华中科技大学 2012
本文编号：3347933
【文章来源】：高压电器. 2016,52(12)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
SF6/CF4混合气体的电子能量分布(f)90%CF4/10%SF6电子能量/eV0102030405060电子能量分布10-310-410-52×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2
-54×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(b)30%CF4/70%SF610-110-210-310-410-5图3折合吸附反应系数η/NFig.3DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6图2折合电离反应系数α/NFig.2DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6r方向z方向原点阴极板阳极板轴线计算区域图4计算区域示意图Fig.4Sketchmapofcomputingarea研究与分析李辉，李鑫涛，徐建源，等.均匀电场下SF6/CF4流注放电数值模拟·125·
25×10-19Vm24×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(c)50%CF4/50%SF610-110-210-310-410-54×10-19Vm2电子能量分布/eV-3/2电子能量/eV010203040高能区低能区2×10-19Vm23×10-19Vm26×10-19Vm25×10-19Vm2(b)30%CF4/70%SF610-110-210-310-410-5图3折合吸附反应系数η/NFig.3DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6图2折合电离反应系数α/NFig.2DischargeparametersofSF6/CF4折合电场/(10-21Vm2)折合电离反应系数/m210-1910-2010-2110-2210-23100200300400500CF4SF680%SF620%SF660%SF640%SF6r方向z方向原点阴极板阳极板轴线计算区域图4计算区域示意图Fig.4Sketchmapofcomputingarea研究与分析李辉，李鑫涛，徐建源，等.均匀电场下SF6/CF4流注放电数值模拟·125·
【参考文献】：
期刊论文
[1]SF6替代气体的研究进展综述[J]. 李兴文,赵虎. 高电压技术. 2016(06)
[2]环保型绝缘气体的发展前景[J]. 肖登明. 高电压技术. 2016(04)
[3]基于Boltzmann方程的C3F8及C3F8-N2混合气体绝缘性能[J]. 李冰,邓云坤,肖登明. 高电压技术. 2015(12)
[4]新型环保绝缘气体的研究进展[J]. 廖瑞金,杜永永,李剑,司马文霞,杨丽君,赵学童. 智能电网. 2015(12)
[5]均匀电场下SF6气体击穿电压的数值计算及光谱实验研究[J]. 林莘,李鑫涛,徐建源,单长旺. 中国电机工程学报. 2016(01)
[6]基于FEM-FCT法的均匀电场下SF6气体击穿特性[J]. 李鑫涛,林莘,徐建源,李志兵. 高电压技术. 2014(10)
[7]基于FEM-FCT算法的SF6/N2混合气体中棒-板间隙电晕放电特性的仿真研究[J]. 汪沨,李锰,潘雄峰,牛雪松,张广东,吕景顺,孙亚明,马建海. 电工技术学报. 2013(09)
[8]1个大气压下50%SF6-50%CF4混合气体电击穿特性的研究[J]. 赵虎,李兴文,贾申利,刘之方,董勤晓. 中国电机工程学报. 2013(19)
[9]一种计算汤逊气体放电参数的 Boltzmann 方程分析法[J]. 刘子瑞,邱毓昌,李彦明. 电工技术学报. 1998(05)
[10]SF6/N2和SF6/CO2的绝缘特性及其比较[J]. 肖登明,邱毓昌. 高电压技术. 1995(01)
博士论文
[1]直流条件下厘米级间隙流注特性数值仿真及实验研究[D]. 董曼玲.华中科技大学 2012
本文编号：3347933
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