研究气固两相体、气液两相体和气固液三相体中放电发生、发展、击穿的特点和规律,影响因素和理论模型;大气压下多相体中均布式非热平衡等离子体的产生和控制方法、基本特性、界面特性和理论模型;大气压下液气固三相体放电等离子体催化处理有毒有机污水的新技术。为认识多相体中放电自然现象和多相体绝缘特点及拓宽电工学科新应用领域提供依据。
研制了气固和气液两相体两大类的放电发生装置,检测了两相体参数。(2)研究了两相体在直流、交流、冲击电压下放电发生、发展、击穿的规律,发现了两相体的击穿电压和路径选择存在粒径效应,粒径较小时,击穿电压高于单纯空气击穿电压,路径也选择空气,粒径较大时相反;粒径中等时表现出明显的极性效应,正负极性的影响相反。(3)研究了两相体大体积放电特性。在两相体介质阻挡放电中发现高体积分数时表面放电抑制体积放电的现象和粒径效应;在微米级粒径两相体脉冲放电中,观察到放电均匀化现象。(4)提出了影响两相体放电过程的三种机制:颗粒畸变电场、捕获电子和阻碍电子崩发展,定性地解释了实验观察到击穿电压和路径选择的粒径效应和极性效应;建立了系列的分析两相体局部电场的模型和近似解析方法;建立了均匀电场中两相体击穿的单元叠代模型,得到强耦合两相体击穿电压Paschen定理的修正公式;解释了实验观察到的粒径效应。(5)探索气液两相体放电等离子体污染治理技术的新方法。利用气液两相体放电进行焦化废水脱硫,实现了等离子体以废治废新技术,结果显示了该方法可能为综合钢铁企业的烟气脱硫和焦化废水处理提供新思路。