阵列介质阻挡放电装置特性及其降解pm2.5应用的研究

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1、分类号学号M201370174学校代码10487密级硕士学位论文阵列介质阻挡放电装置特性及其降解PM2.5应用的研究学位申请人：郭芾学科专业：等离子体物理指导教师：刘明海教授答辩日期：2016.05万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonCharacteristicsandApplicationonDegradationofPM2.5ofanArrayD

2、ielectricBarrierDischargeDeviceCandidate:GuoFuMajor:PhysicsofPlasmaSupervisor:Prof.LiuMinghaiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.China万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和

3、集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日

4、日期：年月万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着近年来工业的发展，污染物排放日渐增多，空气中PM2.5颗粒物浓度迅速上升导致了空气质量的下降，这对人类的生产生活产生巨大影响，为此针对空气PM2.5颗粒物的降解的研究正在进行中。相关研究发现，介质阻挡放电（DielectricBarrierDischarge，DBD)在处理空气污染物上有独特优势。由于介质阻挡放电能在大气压下产生大面积的低温等离子体，可生成活性很高的离子、电子、自由基等粒子，相比其他类型的等离子体产生装置，DBD放电时电磁辐射小，功率消耗低，污染小，因

5、此在空气污染处理上有很大的应用潜力和价值。本文在DBD放电原理和相关设计的基础上，进行了一种新结构的阵列DBD反应装置的研究工作。该工作主要涉及到该新型DBD反应装置击穿空气产生低温等离子体原理、放电实验研究、相关参数的计算、电路仿真和PM2.5降解实验的初步探索，具体内容如下：1.阐述了低温等离子体的产生和PM2.5颗粒物降解反应的原理，论述了不同于其他层状介质电极结构的阵列电极DBD反应装置；2.实现了在大气压下用较低功率维持大面积低温空气等离子体的目标，研究了电流脉冲幅值、脉冲起始电压与放电电压幅值、频率的关系

6、，探究了相关实验参数如等效介质电容、总电容和功率与电压幅值、频率的关系；3.结合DBD的相关理论，利用MATLAB平台的SIMULINK组件搭建了电路仿真模型，通过计算得到了与实验结果相符的模拟的电流电压波形和李萨如图，证实了模拟电路的正确性，证明了电路中相关参数的合理性；4.利用该装置进行PM2.5颗粒物的降解实验，验证了DBD处理PM2.5颗粒物的可行性，探索了电压幅值、频率等相关参数对除尘速率的影响，证明电压幅值、频率等对除尘速率有较大影响。关键词：PM2.5颗粒物降解；放电实验研究；电路模拟；降解实验I万方数

7、据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofindustryinrecentyears,emissionsoffactoryincreasesinair,whichcausesconcentrationofPM2.5increaseinair,causesdeclineofairqualityandhasahugeimpactonlifeofhuman.ResearchesondegradationofPM2.5inairisalsoinfullswing.Studyingond

8、egradationofPM2.5inairshowsthatDielectricBarrierDischarge(DBD)haveuniqueadvantagesonit.largearealowtemperatureplasmacanbeproducedinatmosphericairbyDielectricBarrierDischarge