
JPD编辑优选:仿真揭示填充床DBD反应器等离子体传播机理
本篇研究来自北京航空航天大学王伟宗教授课题组,研究主要介绍了: 高介电常数填料极点处电场增强诱发局部放电,低介电常数填料表面电离波引起流光放电。 增大电压促进放电模式从局部放电向流光放电转变,填料介电常数越高,转变的临界电压越大。 催化剂填料充当电容俘获放电电荷解释了局部放电现象及其非平行四边形李萨茹图,为更精确的放电等效电路模型构建提供参考。 文章介绍 Plasma propagation in a single bead DBD reactor at different dielectric constants: insights from fluid modelling Weizong Wang, Tom Butterworth,Annemie Bogaerts 通讯作者: ■ 王伟宗,北京航空航天大学 论文建立了考虑单个球形填料的填充床介质阻挡放电(DBD)反应器等离子体流体模型,研究了催化剂填料介电常数对空气等离子体生成和传播过程的影响,并通过与放电的显微光学成像对比,提升对等离子体-催化剂相互作用机理的理解。研究发现,高介电常数填料极点处电场增强(图1)诱发局部放电;低介电常数填料表面电离波引起跨越反应器间隙的流光放电(图2)。增大电压促进放电模式从局部放电向流光放电转变,填料介电常数越高,上述转变的临界电压越大(图3)。上述发现对等离子体催化应用意义较大:介电常数大的填料能够增大电子能量,提升等离子体活性粒子的密度,但局部放电易集中在填料极点附近,限制了催化剂的活化面积,可能对催化产生不利影响。 图1 不同介电常数填料下反应器电场强度分布。填料相对介电常数分别为 er = 5, 9, 27, 300 和4000,上面电极电压为-6.5 kV,下面电极接地。 图2不同介电常数填料下等离子体电子密度分布。填料相对介电常数分别为 er = 5, 9, 27, 300 和4000,上面电极电压为-6.5 kV,下面电极接地。 图3 不同操作电压下等离子体电子密度分布。填料相对介电常数分别为 er = 27 (a)...