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介质阻挡放电合成臭氧的研究.doc

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分类号：Ｑ垡６１ ＬＩＤＣ：盥３ 密级：—— 学号：Ｑ２Ｑ§２５ ⑨ 东南大学 硕士学位论文 介质阻挡放电合成臭氧的研究 研究生姓名：险也搀 导师姓名：逮二堕塾握 甲请学位级别亟± 论文提交日期２ＱＱ５生！臼 学位授予单位塞直厶堂 答辩委员会主席庄园目 学科专业名称堂堂互捏 论文答辩日期２９堕：墨：！Ｉ 学位授予同期—— ＝００五年一月 摘要 摘要 论文：介质阻挡放电合成臭氧的研究 硕士：陈艳梅 导师；凌～鸣 学校：东南大学 介质阻挡放电∞ｉｅｌｅｅｔｒｉｃＢａｒｒｉｅｒＤｉｓｃｈａｒｇｅ）目前已广泛应用于许多领域ｔ具有十分广阔的 发展前景。对于此类放电的理论研究，常采用惰性气体。本文选用氧气为工作气体，进行计 算机模拟。通过对放电空间各种带电粒子运动的模拟，得到了介质阻挡放电外电路电流呈脉 冲波形、放电空闫带电粒子数目变化与介质有关、电子以低能粒子为主。 臭氧合成是ＤＢＤ最广泛的工业应用。影响介质阻挡放电制备臭氧的因素很多，本文选 取放电电压、气体流量、放电时间、温度、介质材料和放电间隙宽度六个方面实验研究了它 们对臭氧合成的影响。通过对实验数据的讨论分析，得到温度对臭氧合成的影响显著．高介 电常数材料、窄放电间隙有利于臭氧合成，电压与气流对臭氧合成存在最佳值，在本实验环 境下此展佳值为电压８０００Ｖ．气流８００ｒａｌ／ｒａｉｎ。 最后，本文对介质阻挡放电计算机模拟和臭氧合成实验进行了总结，并提出了后续工作。 关键词：介质阻挡放电，数值计算，臭氧，臭氧合成 东南大学硕士学位论文 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｉｔｌｅ：Ｓｔｕｄｙ ｏｎｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｂａｒｒｉｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄｏｚｏｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇ ｉｔ Ｎａｌｎｅ：ＣｈｅｎＹａｎｍｅｉ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＬｉｎｇＹｉｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｂａｒｒｉｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｈａｓｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄｉｎ ｍａｎｙ ｆｉｅｌｄｓｗｈｉｃｈｈａｓａｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔ．Ｉｔ ｈａｓｂｅｅｎ ｕｓｕａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｉｎｅｒｔ ｇａｓｅｓ．Ａｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｗｉｔｈ ｏｘｙｇｅｎ ａｓｗｏｒｋ ｇａｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｔｉｏｎｏｆｃｈａｒｇｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ．ｉｔ ｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｏｆＤＢＤｉｓ ｐｕｌｓｅｄ ａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｅｎｅｒｇｙｉｓｍｏｓｔｌｙｌｏｗ． Ｏｚｏｎｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｓｔｈｅｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆＤＢＤ．ＴｈｅｒｅａｒｅａＩｏｔｏｆｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｈａｖｅ ａＩｌｅｆｆｅｃｔｏｎｏｚｏｎｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｕｓｉｎｇ ＤＢＤ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ ｐｅａｌ（ｐｕｌｓｅｄｖｏｌｔａｇｅ，ｇａｓｆｉｏｗｒａｔｅ， ｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｇａｐ ｏｎｏｚｏｎｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｉｎｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｄａｔａｆｒｏｍ ｅｘｐｅｆｉｍｅｎｔｓ，ｉｔ ｃａｎｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｓａ ｄｅｅｐ ｅｆｆｅｃｔｏｎｏｚｏｎｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔａｎｄｐａｌ＇ｒＯＷｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｇａｐ ａｒｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓ ｔｏｏｚｏｎｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｖｏｌｔａｇｅａｎｄ ｇａｓ ｆｌｏｗｒａｔｅ ｈａｖｅ ｏｐｔｉｍａｌｖａｌｕｅｓ，ｗｈｉｃｈａｌｅ８０００Ｖｏｌｔｏｆｖｏｌｔａｇｅａｎｄ８００ｍｌ／ｍｉｎｏｆ ｇａｓ ｆｌｏｗｒａｔｅｉｎｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ山ｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， Ｉｎｔｈｅｅｎｄ．ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＤＢＤａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｄｍｅｎｔｏｆｏｚｏｎｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｏｍｅ