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直流气体放电过程中的离子分子碰撞模型
  • ISSN号:1003-6520
  • 期刊名称:高电压技术
  • 时间:0
  • 页码:035209-1-035209-9
  • 语言:中文
  • 分类:TM85[电气工程—高电压与绝缘技术]
  • 作者机构:[1]沈阳工业大学电气工程学院,沈阳110023, [2]大连理工大学,大连116024
  • 相关基金:基金资助项目:国家自然科学基金(50537010;50677039).
  • 相关项目:金属蒸气电弧等离子体调控理论及在高压断路器领域中的应用
中文摘要:

气体放电是高压设备绝缘击穿的一种常见现象,为了研究正离子能量及行为对气体放电过程的影响,采用微观粒子法在计算机上模拟了平板电极下,极间电压为500V时,短间隙击穿过程中的正离子运动。数值计算的过程中考虑了离子与分子间的弹性碰撞及电荷交换碰撞对离子运动的修正作用,采用了与能量相关的碰撞截面,跟踪正离子直至其运动到达阴极表面。基于此方法获得了空间电荷密度、带电粒子数与电场强度等宏观物理量。计算结果表明:直流放电过程中,正离子碰撞阴极是放电得以维持的必要条件;正离子运动缓慢形成的空间电荷畸变了电场,促进了碰撞电离,有利于放电的持续进行,同时离子碰撞加剧将减弱γ过程,使放电无法自持。

英文摘要:

In order to study the effect of positive ion's motion and energy on gas discharge, a microscopic particle in cell method was adopted. The motion of ion was simulated when the short gap was broken down at a voltage of 500 V between plane electrodes. The modification to ion motion produced by both elastic and charge exchange collisions between ions and neutral gases was also considered and the cross section adopted in this paper was related to the particle energy. The tracks of ions were traced until they reached the cathode surface. Based on this method, some macroscopic parameterS, such as charge densities, number of particles and electric field strength, were acquired. The results show that the collisions produced by ion to cathode are the necessary condition for self-maintained discharge in the process of direct current gas discharge. Space charge produced by the slow motions distorts the electric field and accelerates the ionization which is in favor of gas discharge, however, the violent collisions between ions and molecules will decrease γ process in gas discharge, and the discharge will not be self-maintained.

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期刊信息
  • 《高电压技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家电力公司
  • 主办单位:国网武汉高压研究院 中国电机工程学会
  • 主编:郭剑波
  • 地址:湖北省武汉市珞瑜路143号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hve@whvri.com
  • 电话:027-59835528
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6520
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1239/TM
  • 邮发代号:38-24
  • 获奖情况:
  • 历届电力部优秀期刊,历届湖北省优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,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:35984