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单颗过氧化氢液滴的荷电特性研究

发布时间:2021-04-18 03:58
  过氧化氢作为新型绿色火箭推进剂的主要燃料组分之一,可使用静电雾化方式对其进行荷电破碎。通过平行电场对过氧化氢液滴施加电场,进行荷电化;采用数字图像处理方法对电场中单颗荷电液滴的质心进行标定,获得其下落的运动轨迹;再通过提取平行电场下液滴的横向位移计算液滴的荷质比。结果表明:电压在0~20 kV范围内升高时,液滴荷质比增加,并于20 kV时趋于饱和,荷质比达到峰值794.23×10-3 C/kg。22 kV之后,液滴荷电性能发生转变,荷质比下降。 

【文章来源】:杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2020,40(04)

【文章页数】:5 页

【部分图文】:

单颗过氧化氢液滴的荷电特性研究


荷电化示意图[10]

装置图,装置图,高压电


2.1 实验装置液滴荷电化的实验装置如图2所示,主要由高速摄像机、微泵、高压电源、平行板电极、LED光源和固定脚架组成。用鲁尔接头将注射器和毛细管喷嘴末端进行软性连接,保证输液过程无渗漏。平行电极提供感应荷电的横向平行高压电场。电极须进行绝缘封装,避免电极直角处尖端放电、空气电离及电荷泄漏等。电场电压由高压电源进行控制。微泵推动储存在注射器中的过氧化氢溶液输送至毛细管(内径d=500 μm,外径D=800 μm)末端产生液滴。流量为500 mL/h,精度为±2%。高速摄像机的录制帧率为15 000 fps。为了在大光圈短时曝光下获得对比度更高的图像,使用背光均匀的LED灯进行照明。

示意图,质心,示意图,液滴


(x,y)=( ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j)×i ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j) , ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j)×j ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j) )=( ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j)×i A ij , ∑ j=1 n ∑ i=1 m α (i,j)×j A ij ) (6)图4 液滴脱离时质心变化情况示意图

【参考文献】:
期刊论文
[1]纳米流体静电雾化模式转变的试验[J]. 孟令鹏,王军锋,霍元平.  江苏大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]感应荷电喷雾荷电性能与喷雾特性试验研究[J]. 王军锋,顾维锴,王晓英,储进静.  高电压技术. 2015(02)

硕士论文
[1]感应式水雾荷电性能及试验研究[D]. 魏良才.华中科技大学 2017



本文编号:3144755

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