一种针-环结构大气压氦气等离子体射流特性研究

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1、第38卷第5期四川电力技术Vo1．38。No．52015年1O月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2015一种针一环结构大气压氦气等离子体射流特性研究林德锋，罗书豪，廖广凡。侯世英，邓庆(1．国网四川省电力公司检修公司，四川成都610042；2．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044；3．雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂，四川凉山615000)摘要：为研究电极位置的改变对大气压氦气等离子体射流特性的影响，设计并制作了一种针一环结构的射流装置。通

2、过实验研究了接地电极位置对放电发展、放电功率及射流长度的影响，在此基础上，对各现象的物理机理进行分析。实验结果表明：随着外部电压的不断升高，且接地电极与喷口间距为28mnl时，可以实现稳定的正向电流“三脉冲”、负向电流“单脉冲”放电，而当D值减小为18、8mm时，在电流正向只能实现”两脉冲”放电，而负向依然只有一个电流脉冲，但电流脉冲的清晰度更为明显；当D值分别为28、18、8mm时，放电由伪辉光进入丝状模式的电压分别为6、6．2、8kV，呈上升趋势；在固定电压下，气流的变化对于APPJ的功率几乎没有影响，但随着D值

3、的增大，功率却不断减小；在同一电压下，随着外部气流量的增加，射流长度首先上升至最大值，随后经一过渡阶段，最终趋于平稳长度，当D值增大时，射流长度呈现出减小趋势。关键词：针一环结构；多脉冲；电极位置；射流长度；功率Abstract：Inordertoinvestigatetheinfluenceofchangingelectrodepositiononthecharacteristicsofheliumplasmajetatat-mosphericpressure，aplasmajetwithneedle—ringco

4、nfigurationisdesigned．Intheexperiment，thedischargeprocess，dissi—paredpowerandjetlengthayestudiedthroughpositionchangingofgroundingelectrode．Basedontheexperiment，thephysicalmechanismofthephenomenonisanalyzed．Theexperimentresultsshowthatstablepositivecurrent”thre

5、epulses”andnega—tive”singlepulse”canberealizedwiththerisingofappliedvohagewhenthedistancebetweengroundingelectrodeandnozzleisequaltoD=28mm．WhenDisreducedto18，8mm，thepositiveCanonlyappear”twopulses”，andthereisstillonlyonenegativecurentpulse，butthedefinitionofthe

6、currentpulseismoreobvious．WhenthevalueofDseparatelyequalto28，18，8mm，theappliedvoltagemakespseudoglowintofilamentousdischargemodeis6，6．2and8kVthatisontheris—ing，respectively．Thedissipatedpowerofthejetisalmostunchangedthoughthevariationofairflowunderfixedvoltage，

7、butitdecreasedasDisincreased．Withtheincreasingofgasflow，thejetlengthwillbecomeslongeratthefirststage，thengetsshorter，andapermanentlengthtotheend．Atthesametime，thejetlengthbecomesshorterwiththeincreaseofD．Keywords：needle—ringconfiguration；multi—pulses；electrodep

8、osition；jetlength；dissipatedpower中图分类号：TM89文献标志码：A文章编号：1003—6954(2015)05—0056一O8个背景下，大气压等离子体射流(atmosphericpres—0引言sureplasmajet，APPJ)应运而生，在兼顾低温等离子体自身的温度低、绿色化的特点之外，APPJ可工作一直以