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基于莫尔偏折的低温等离子体气体温度参数研究
  • ISSN号:1000-6753
  • 期刊名称:《电工技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM89[电气工程—高电压与绝缘技术]
  • 作者机构:[1]西南交通大学电气工程学院,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(U1234202、51325704、51577158、51607147).
中文摘要:

放电等离子体有着非常广泛的实际工程应用价值,其内部温度特性是表征等离子体性质的一个重要参数。为了探明大气压下放电等离子体的气体温度空间分布特性参数,搭建了一套基于莫尔偏折原理的光学测试系统,对铜电极下小电流(0.1A)放电产生的低温等离子体进行了诊断。首先利用傅里叶变换和Abel逆变换,根据莫尔条纹图像提取了等离子体折射率分布曲线。然后通过求解等离子体物理方程,建立等离子体折射率与温度之间的对应关系。最后通过将折射率反演变换,重建出距下电极不同位置的等离子体气体温度分布,研究并分析温度随位置变化的趋势及原因。结果表明:在同一径向位置上,等离子体中心处温度最高,并向两边迅速递减。不同径向位置下的中心处最高温度范围约为1400~1600K。在竖直方向上,随着距下电极位置的距离增加,等离子体气体温度分布和直径都略微增加。

英文摘要:

Discharge produced plasmas have been widely used in diverse practical engineering.The spatial temperature distribution is one of the most important parameters to characterize the plasma property.In this work,in order to investigate the spatial gas temperature distribution characteristic of plasma under atmosphere pressure,a set of measuring system was utilized on the basis of the moirédeflectometry to diagnose plasma produced by cooper electrode at a low current level(0.1A).Firstly,the refractive index distributions were deduced from moire fringe images based on the methods of Fourier transform and Abel inversion.Secondly,according to plasma physis equation,the relationship between plasma refractive index and temperature was established.Finally,the gas temperature distributions of plasma at different distances to bottom electrode were recovered from the refractive index.The trend of temperature distribution change with position was studied as well.The results showed that at the horizontal position,the temperature in plasma center is the highest and declines rapidly to both sides.The range of the highest temperature is between1400K and1600K at different horizontal positions.The gas temperature and width of plasma both increase slightly with position moving upwards.

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期刊信息
  • 《电工技术学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国电工技术学会
  • 主编:马伟明
  • 地址:北京西城区三里河路46号
  • 邮编:100823
  • 邮箱:dgjsxb@vip.126.com
  • 电话:010-68595056 68594832 68595315
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6753
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2188/TM
  • 邮发代号:6-117
  • 获奖情况:
  • 中国科协科技期刊评比三等奖,机械系统优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:38819