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氩气/甲烷/空气介质阻挡放电等离子体的发射光谱诊断

发布时间:2025-01-06 22:37
   为了获得可燃气体的放电及等离子体发射光谱特性,进一步揭示等离子体助燃作用下燃料在稀燃状态的点火与燃烧特性,在常压下以氩气作为载气对预混的甲烷和空气进行放电研究。实验基于平行板电极射频(13.56 MHz)介质阻挡放电的等离子体发生装置,首先在常压下对体积分数为90%氩气/10%空气的混合气体开展放电研究;再在90%氩气含量不变的情况下,调节空气含量并加入与之能形成燃烧化学当量比Φ=1的甲烷,氩气/甲烷/空气的混合气体同样能实现稳定而均匀的放电;最后分别在90%氩气含量不变,甲烷和空气在当量比为Φ=0.4~1.9六种情况下进行放电实验。由光谱仪记录不同放电工况下的发射光谱信息,诊断反应产物类型,利用观测到的氮分子第二正带系(0-2)380.4nm和(1-3)375.4nm处的发射谱线,与自编程序计算的模拟谱线拟合,得出分子转动温度(即气体温度)。研究结果表明:通过拟合模拟光谱与实验所测发射光谱的方法推测分子转动温度,进而获得气体的平动温度,氩气/空气放电的气体温度可达到1 150K,氩气/甲烷/空气Φ=1时放电气体温度升高到1 390K;甲烷与空气形成不同当量比时,所测等离子体气体温度相...

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

图1实验装置示意图Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2光谱拟合法分子转动温度计算原理3结果与讨论

图1实验装置示意图Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2光谱拟合法分子转动温度计算原理3结果与讨论

mm,石英管内通气间隙3.6mm。其中一侧不锈钢极板经过L型匹配器(北京研拓PM-2000)与射频功率源(美国COM-DELCX1250S/13.56MHz)相接,另一侧极板接地。石英管一端通入经过预混的高纯(99.999%)氩气/甲烷/空气混合气,另一端与大气相连通。氩气、甲烷....


图8输入功率100W时放电气体温度受当量比的影响曲线

图8输入功率100W时放电气体温度受当量比的影响曲线

图7不同当量比情况下氮分子第二正带系(0-2,1-3)发射光谱对比Fig.7ComparisonoftheexperimentalN2(C3Πu—B3Πg)(0-2,1-3)emissionspectrainAr/CH4/airmixturedischarge.Φ=0.4,Φ=1....


图1实验装置示意图Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2光谱拟合法分子转动温度计算原理3结果与讨论

图1实验装置示意图Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2光谱拟合法分子转动温度计算原理3结果与讨论

mm,石英管内通气间隙3.6mm。其中一侧不锈钢极板经过L型匹配器(北京研拓PM-2000)与射频功率源(美国COM-DELCX1250S/13.56MHz)相接,另一侧极板接地。石英管一端通入经过预混的高纯(99.999%)氩气/甲烷/空气混合气,另一端与大气相连通。氩气、甲烷....


图8输入功率100W时放电气体温度受当量比的影响曲线

图8输入功率100W时放电气体温度受当量比的影响曲线

图7不同当量比情况下氮分子第二正带系(0-2,1-3)发射光谱对比Fig.7ComparisonoftheexperimentalN2(C3Πu—B3Πg)(0-2,1-3)emissionspectrainAr/CH4/airmixturedischarge.Φ=0.4,Φ=1....



本文编号:4024088

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