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水下微秒高压脉冲流光放电通道内气体密度研究

发布时间:2021-05-19 03:57
  水下流光放电可在水中直接产生高电场、冲击波、紫外光和多种自由基以及分子化学活性种,涉及复杂多样的物理和化学过程,近年来引起了多学科的广泛关注。水下流光放电等离子体在水中有机污染物的无害化处理、水的消毒杀菌和藻类清除等环境和生物医学领域已经显示出良好的应用前景。水中流光放电通道内的气体密度是一个重要的放电物理参数,有助于理解水中流光放电的物理过程和化学过程。目前仍然没有成熟的测量水中流光放电通道内的气体密度的方法。我们实验室在假设流光通道径向密度均匀的前提下,开发了一种测量水下流光放电通道内气体密度的激光阴影图像法。本文利用该方法测量了水下脉冲流光放电结束后流光放电通道内的气体密度,研究了流光放电通道半径、通道内气体密度的时空演化特征及其放电电压和水电导率的影响,得到的主要结果如下:(1)放电通道半径在100-500μm范围内,不同的时刻下,通道半径的轴向分布具有相似的分布特征,即:流光放电通道根部的半径较大,距离针尖越远往流光放电通道头部半径较小,这种分布特征随时间增大而越来明显。电压越大通道半径越大;电导率越大通道半径越大。(2)不同电压和水电导率条件下,t=4μs时刻的流光放电通道... 

【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:51 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 等离子体-液体相互作用
    1.2 水下流光放电的研究状况
        1.2.1 液体流光放电的机理与放电模式
        1.2.2 水下流光放电过程
        1.2.3 水下流光放电物理和化学特性研究
    1.3 本文研究目的和内容
2 实验装置与技术
    2.1 水下脉冲针-板电极流光放电实验装置
        2.1.1 电源发生装置
        2.1.2 实验反应装置
        2.1.3 电学测量装置
        2.1.4 光学测量设备
    2.2 水中流光放电实验装置搭建
        2.2.1 光路搭建
        2.2.2 电路搭建
    2.3 ICCD相机的设定
3 数据处理方法
    3.1 测量原理
    3.2 图像数据的获取
    3.3 流光放电通道阴影图像的处理
4 实验结果与讨论
    4.1 典型的放电激光阴影图像
    4.2 水下流光放电通道半径
        4.2.1 放电通道半径的时空演化
        4.2.2 电压对放电通道半径的影响
        4.2.3 水电导率对放电通道半径的影响
    4.3 水下流光放电通道长度
    4.4 水下流光放电通道内气体密度
        4.4.1 放电通道内气体密度的时空演化
        4.4.2 电压对放电通道内气体密度的影响
        4.4.3 电导率对通道内气体密度的影响
    4.5 水下流光放电通道内的气体质量
    4.6 水下流光放电单个放电脉冲的注入能量
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号:3195068

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