火花放电等离子体射流耗电特性研究
直流电弧等离子体点火器射流特性研究
２ １年２ ０ ２ 月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ． １ ４６， Ｏ． Ｎ ２
Ａｔ ｍｉ ｅ ｇｙ Ｓ ｉｎｃ ｎｄ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｏ ｃ Ｅｎ ｒ ｃｅ ｅ ａ ｃ ｌ ｇｙ
Ｆｅ ｂ．２ ２ ０１
直 流 电弧等 离子体 点 火器 射 流 特 性 研 究
中图 分 类 号 ： ５ ６ ０ ３ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ０ ６ ３ （ ０ ２ ０ — ２ ６０ １ ０ — ９ １ ２ １ ） ２０ １ －７
Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃＳ ｕ ｙ ｏ ｅ ｔｉ ｃ Ｐ ａ ｍａ Ｉ ｎ ｔ ｒＪ ｔ ａ ａ ｔｒｓｉ ｔ ｄ ｆＤＣ Ｅｌｃｒｃ Ａｒ ｌ ｓ ｇ ｉ ｅ ｏ
兰宇丹， 何立明， 杜宏亮， 峰， 鑫 王 陈
（ 空军 工 程 大 学 工 程学 院 ， 西 西 安 陕 ７ ０３ ） １０ ８
摘 要 ： 用 光谱 仪 测 量 了 等 离 子体 点火 器 出 口射 流 的发 射 光 谱 ， 用 玻 尔 兹 曼 曲 线 斜 率 法 计 算 了射 流 的 采 利 电 子 温度 ， 通 过 电 离 平 衡 方 程计 算 了 射 流 气体 温度 ， 得 点 火 器 出 口射 流 长 度 、 流 速 度 、 并 获 射 电子 温 度 和 射 流 温度 随弧 电流 及 进 口氩 气 流 量 的变 化 规 律 。并 分 析 了航 空 等 离 子 体 电 弧 射 流 中 是 否 可 使 用 电 子 温 度 来 代 替 射 流气 体 温度 。实 验 表 明 ： 电 流 随着 进 口氩气 流量 的增 大 而减 小 ； 口射 流 长 度 和 速 度 随 弧 弧 出 电 流 的增 大 而增 大 ， 进 口氩 气 流 量 的 增 大 先增 大 后 减 小 ； 口 电 子 温 度 、 随 出 电子 密 度 和 射 流 温 度 随 弧 电 流 的 增 大 而 升 高 ， 氩 气 流 量 的 增 大 而 降低 。 随 关键词 ： 电弧 ； 等离 子 体 ； 子 温 度 ； 电 电子 密 度 ； 流 射
等离子体放电现象的研究
等离子体放电现象的研究等离子体放电是一种重要的物理现象，它在自然界和科学实验室中广泛存在，并引起了科学家们的浓厚兴趣。
本文将探讨等离子体放电的研究进展，介绍等离子体的基本概念和特性，并探索其在不同领域的应用。
1. 等离子体的基本概念等离子体是一种由正、负带电粒子以及中性粒子组成的物质状态。
在常规的物质状态中，原子或分子是电中性的，但在高能量条件下，原子或分子可以从电中性态过渡到带电态，形成等离子体。
等离子体具有诸多特性，如高温、高导电性和等离子体波动等。
在地球的自然环境中，闪电就是一种常见的等离子体放电现象。
2. 等离子体放电现象的研究进展随着科学技术的不断发展，人们对等离子体放电现象的研究也不断取得突破。
在实验室中，科学家们使用高能电磁场、激光束等手段来产生等离子体，并对其进行详细的研究。
他们发现，等离子体放电现象不仅存在于极端的条件下，如高温等离子体中心，还存在于普通物质的局部区域，如气体放电、间歇放电等。
这些发现为探索等离子体放电现象的机理和性质提供了重要的实验依据。
3. 等离子体放电现象的应用等离子体放电现象不仅具有科学研究的意义，还具有广泛的应用价值。
一方面，在能源领域，等离子体放电常用于核聚变反应、等离子体加热等研究中，对于实现清洁能源的开发和利用具有重要意义。
另一方面，在材料加工领域，等离子体放电广泛应用于材料表面改性、涂层沉积等工艺中，提高了材料的性能和质量。
此外，等离子体放电还在医学、环境保护和通信等领域发挥着重要作用。
总结等离子体放电现象是一种值得深入研究的重要物理现象。
通过对等离子体的研究和应用，我们可以了解自然界中的各种现象，进一步拓展科学的边界，并为人类社会的发展带来积极的影响。
值得期待的是，随着科学技术的进一步发展，等离子体放电现象的研究将在更多领域展开，给人类带来更多的惊喜和进步。
电网高压设备电晕与火花放电研究
电网高压设备电晕与火花放电研究随着社会经济的飞速发展，电网的电压等级不断提高。
超高压和特高压输电线路对环境的影响也越来越多，它包括导线和金具电晕火花产生的无线电干扰(RI)、电视干扰(TVI)、电晕引起的噪音；地面上的高电场强度；线路对所在地区景观和生态的影响等，这些问题对社会发展来说，已成了突出问题。
电晕火花放电会带来许多不利影响。
例如，放电过程中的光、声、热等效应及化学反应；由于电压较高时，流柱不断熄灭和重新爆发，会出现放电的脉冲现象，形成高频电磁波，引起干扰；还能使空气发生化学反应，生成臭氧及氧化氮等产物，引起腐蚀。
针板间隙放电是一种很典型的极不均匀电场放电，对它的电晕和火花放电研究有助于我们深刻的理解放电的特性，防止它们带来的诸多危害，也可以为我们将来开发它们更多的应用领域提供一些基础知识。
一、气体放电概述1、气体放电气体导电的现象，又称气体放电。
在气体电离的同时，还有正负离子相遇复合为中性分子以及正负离子被外电场驱赶到达电极与电极上异号电荷中和的过程。
这3个过程中，电离、复合二者与外电场无关，后者则与外电场有关。
随着外电场的增强，离子定向速度加大，复合逐渐减少以致不起作用，因电离产生的全部离子都被驱赶到电极上，于是电流达到饱和。
饱和电流的大小取决于电离剂的强度。
一旦撤除电离剂，气体中离子很快消失，电流中止。
这种完全靠电离剂维持的气体导电称为被激导电或非自持导电。
当电压增加到某一数值后，气体中电流急剧增加，即使撤去电离剂，导电仍能维持。
这种情形称为气体自持导电或自激放电。
气体由被激导电过渡到自持导电的过程，通常称为气体被击穿或点燃，相应的电压叫做击穿电压。
2、火花放电高电压电极间的气体被击穿，出现闪光和爆裂声的气体放电现象。
在通常气压下，当在曲率不太大的冷电极间加高电压时，若电源供给的功率不太大，就会出现火花放电，火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内，只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。
等离子体点火器设计及其放电特性研究
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.32.102等离子体点火器设计及其放电特性研究刘昊(四川理工学院机械工程学院 四川宜宾 644000)摘要：等离子点火方式是一种最早起源于前苏联的点火技术，其大约于20世纪90年代开始传入我国。
直至2000年左右，等离子点火方式才在我国得到改良并开始在较大的范围内进行使用。
在等离子点火器在我国改良后，采用的是分级点火的方式，使得小能量放大的问题得到解决，并且在不断发展中得到不断优化。
到了目前的发展阶段，这种点火技术已经能够适用于多种类型的煤炭品种。
以上研究现状表明，在我国，等离子点火器已经由于其优势和特点得到广泛应用，本文重点针对专业的等离子点火设备——等离子点火器的设计以及其放电特征进行研究和讨论。
关键词：等离子体点火器 设计 放电特性中图分类号：V233.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)11(b)-0102-02等离子体的出现有很悠久的历史，最早由克鲁克斯发现，随着其不断的发展和进步，其应用范围逐渐扩大，且在应用的功能性上也逐步强大起来。
应用等离子体进行点火，主要是应用其在高能量脉冲释放是能够发生放电，进而实现其相关区域的局部温度迅速升高的效果。
从其可点燃的对象上分析，其能够以很高的效率点燃可燃混合气体。
1 等离子体点火器的原理和优势1.1 应用原理等离子体点火的方式形成并得到应用的主要原理是，当应用这一载体和媒介实施点火操作时，其内部会产生一股能量巨大的脉冲力量，这种脉冲力量能够促进点火器首先发生放电反应，再利用大量的电能作用，将其内部的局部区域的温度大幅度提升。
温度的作用在于，可以促进等离子体点火器中的活性粒子的活性被驱动起来，最终达到高效率点燃具有可燃性的混合气体的目的[1]。
这种原理经过总结整体上的推进流程为，通过外部脉冲力量的干预，使得点火器发生放电反应，促进温度的升高，达到燃烧点后，即可成功实现点燃目标。
电火花加工过程能耗特性研究综述
I 主题：特种期工技术~Special Machining Technology2020年第 1 期电火花加工过程能耗特性研究综述**国家自然科学基金资助项目(U1704156)；河南省科技攻关计划资助项目(182102210391)；河南省高等学校重点科研资助项目(18A460013)； 河南工业大学河南省省属高校基本科研业务费专项资金资助项目(2016QNJH09)；河南工业大学高层次人才科研基金资助项目(2017BS014)张中伟①吴立辉①贾顺②(①河南工业大学机电工程学院，河南郑州450001 ；②山东科技大学工业工程系，山东青岛266590)摘要:绿色低碳现已成为制造业发展的重要趋势,研究电火花加工过程能耗特性有助于评估制造过程碳排放，促进制造企业节能降耗。
从机床结构组成、运行状态、能量流等不同角度进行电火花加工过程能 耗分解，分析其能耗特性，进而对单脉冲放电和连续脉冲放电加工过程能量消耗机理以及建模方面的研究成果进行了阐述。
最后，总结了目前研究存在的问题，并展望了未来研究趋势。
关键词:电火花加工;能量消耗;单脉冲放电加工;连续脉冲放电加工;能耗建模中图分类号TG661 ； F205文献标识码:ADOI : 10.19287/j. cnki. 1005-2402.2020.01.004A review of energy consumption characteristics in electrical discharge machining processZHANG Zhongwei®, WU Lihui®, JIA Shun®(Q)School of Mechanical and Electrical Engineering , Henan University of Technology , Zhengzhou 450001, CHN ； ©Department of Industrial Engineering , Shandong University of Science and Technology , Qingdao 266590, CHN)Abstract : Green low-carbon development has become an important trend for manufacturing industry , so it is benefi cial to study the energy consumption ( EC ) characteristics of electrical discharge machining ( EDM ) process to evaluate the carbon emissions in manufacturing processes and reduce the EC for manufacturingenterprises. The EC of EDM process is decomposed from various perspectives , e.g., the structure compo sition of machine tool , working state and energy flow , and the EC characteristics are analyzed in general. Moreover , the research on the EC mechanism and modeling corresponding to two processing situations , namely single pulse discharge and continuous pulse discharge , is reviewed. Finally , the existingproblems are summarized and the future research trends are prospected ・Keywords : electrical discharge machining ； energy consumption ； single pulse discharge machining ； continuouspulse discharge machining ； energy consumption modeling制造业在创造巨大物质财富,推动社会、经济高速发展的同时，也面临着日益严峻的资源和环境压力，因 此制造业亟需加快转型升级，推进节能减排⑴。
火花放电等离子体射流实验研究
火花放电等离子体射流实验研究摘要：本文介绍了一种研究火花放电等离子体射流的实验，以及它的理论原理以及获得的结果。
这项工作证明了火花放电是一种有效的方法来了解等离子体流动特性，以及影响其性能因素并分析它们对离子放电的影响。
关键词：火花放电，等离子体射流，离子放电，实验，流动特性正文：本文探讨了一种使用火花放电法研究等离子体射流的实验方法。
具体而言，我们采用激光放电点和激光横向扫描等不同技术，研究了电感减弱-等离子体放电火花的结构和特性。
在这项工作中，我们首先利用实验结果确定电晕形成的大小、位置和时间，然后确定其机械/热损伤中心，并通过基于数字图像处理的方法结合激光诱导发光技术确定离子流动的空间分布。
我们的研究结果表明，火花放电在等离子体射流的行为方面是一种有效的实验方法。
此外，火花放电还可以帮助我们了解不同离子放电参数如电晕大小、位置、时间和温度对等离子体射流性能的影响，以及它们之间的关系和机理。
此外，我们还可以分析不同火花放电参数对流体物理性质的影响，为后续研究提供参考。
火花放电等离子体射流的应用可以分为两个主要方面：一是它在冶金中的应用，二是它在能源工程中的应用。
首先来看它在冶金中的应用。
火花放电等离子体射流在冶金中可以用于焊接、合金制备、表面处理和加工等。
在焊接方面，等离子体射流可以用来焊接多种材料，包括低熔点金属、高强度钢、铝及其合金、不锈钢及其合金以及各种骨架结构等。
此外，还可以用于焊接厚度超过10mm的碳钢件及厚度超过5mm的不锈钢件。
同时，它也可以实现焊接金属、半金属和金属/非金属复合材料的功能。
此外，等离子体射流也可以用于合金制备。
等离子体射流可以在室温下将二元及多元金属/非金属材料合成为金属合金。
因此，它可以用于制备以镍、铂为主要成分的高熔点超合金和高性能金属合金。
此外，等离子体射流还可以用于热喷涂或表面处理。
它可以用于焊接前进行表面处理，以提高焊接部件的性能和寿命。
它也可以用于清除表面污垢、润滑油及化学物质等。
火花放电等离子体的特性分析及其在焊接中的应用研究
火花放电等离子体的特性分析及其在焊接中
的应用研究
第一章火花放电等离子体的基本概念和形成机理
1.1 等离子体的定义和分类
1.2 火花放电等离子体的形成机理
1.3 火花放电等离子体的特性
第二章火花放电等离子体在焊接中的应用
2.1 火花放电等离子体在电弧焊中的应用
2.1.1 火花放电等离子体在电弧起始中的作用
2.1.2 火花放电等离子体在电弧稳定维持中的作用
2.1.3 火花放电等离子体对焊缝质量的影响
2.2 火花放电等离子体在激光焊接中的应用
2.2.1 火花放电等离子体在激光光束传输中的作用
2.2.2 火花放电等离子体对激光焊接质量的影响
2.2.3 火花放电等离子体对激光焊接过程的监测与控制
第三章火花放电等离子体在焊接中的相关技术研究
3.1 火花放电等离子体监测技术的研究进展
3.1.1 光谱分析法
3.1.2 电感耦合等离子体发射光谱法
3.1.3 激光诱导击穿光谱法
3.2 火花放电等离子体控制技术的研究进展
3.2.1 电弧稳定维持技术
3.2.2 火花放电等离子体动态控制技术
3.2.3 激光焊接过程中的火花放电等离子体控制技术
第四章火花放电等离子体在焊接中的未来发展方向
4.1 火花放电等离子体探测技术的进步和应用扩展
4.2 火花放电等离子体控制技术的自动化和智能化发展
4.3 火花放电等离子体与其他焊接工艺的结合研究
结论
参考文献
（注：以上仅为章节划分示例，实际内容应根据专业性和题目要求进行撰写）。
火花放电与等离子体物理的研究
火花放电与等离子体物理的研究火花放电是一种电现象，它引发了许多科学家对等离子体物理的研究。
等离子体是一种物质的第四种状态，它由正负电荷的粒子组成，具有许多神秘的特性。
在正常的物质中，原子的电子以轨道的方式绕着原子核运动。
然而，当外部能量加剧时，原子的电子会从轨道中解离出来，形成正负电荷的分离。
这样的分离是火花放电的基本过程之一。
火花放电广泛存在于大自然和人工环境中。
例如，雷电就是一种火花放电的形式，当云与地面之间电荷分离发生时，强大的电流会产生闪电。
此外，火花放电也常见于电力系统、燃气点火装置和放电灯等设备中。
火花放电的研究为我们认识等离子体物理提供了重要线索。
等离子体物理是研究等离子体行为和性质的学科。
等离子体因其高度活跃和不稳定性而受到广泛关注。
在等离子体中，电荷的分离导致了许多有趣的现象，例如等离子体波动、等离子体不稳定性和等离子体与电磁场的相互作用。
等离子体波动是等离子体物理的主要研究方向之一。
等离子体中的粒子以电磁波的形式传播，这些波动可以是长波、短波或超短波。
这些波动对于理解等离子体活动的本质至关重要。
研究者使用实验和模型来揭示等离子体波动的性质和行为。
等离子体不稳定性是等离子体物理研究中的另一个重要领域。
由于等离子体中粒子的电荷分离，正负电荷之间的相互作用会导致不稳定性的产生。
例如，等离子体中的电子和离子之间的相互吸引作用可能导致等离子体展开并形成电流层。
通过研究这些不稳定性，我们可以更好地理解等离子体中的粒子行为。
另一个引人注目的研究方向是等离子体与电磁场的相互作用。
等离子体具有许多导电性质，可以对电磁辐射起到反射、传输和吸收等作用。
这些性质使得等离子体在通信、激光技术和核聚变等领域中有广泛应用。
通过研究等离子体与电磁场的相互作用，科学家们可以更好地理解光学、电磁波和等离子体的相互关系。
近年来，等离子体物理的研究不断取得突破，取得了许多重要的成果。
例如，等离子体物理的应用在医疗领域中发挥着重要作用。
火花放电等离子体处理有等效综述
火花放电等离子体处理有等效综述火花放电等离子体处理是一种常用的非热等离子体技术，其以高电压产生的火花放电为驱动力，通过等离子体的形成和反应来实现材料表面的清洁、改性和附着物的去除。
这种技术在各个领域都有广泛的应用，包括环境保护、能源开发、材料加工以及生物医学等领域。
本文将对火花放电等离子体处理的原理、应用和发展进行综述。
首先，让我们来了解火花放电等离子体处理的原理。
火花放电是通过高电压产生的电场和电流引起的一种局部放电现象。
当电极之间的电压大于气体的击穿电压时，电极之间的气体就会发生击穿，形成一个等离子体通道。
通过这个等离子体通道，电能可被转化为等离子体能量，从而产生等离子体化学反应和物理效应。
火花放电等离子体处理利用这个原理，可以激发化学反应、材料表面清洁和改性的过程。
其次，火花放电等离子体处理在许多领域都有广泛的应用。
环境保护是其中之一，火花放电等离子体处理可用于废气处理和废水处理。
在废气处理方面，通过控制火花放电的参数，如电压、电流和频率，可降解废气中的有机污染物。
废水处理方面，火花放电等离子体处理可将有机物氧化为CO2和H2O，降解有毒物质。
另外，火花放电等离子体处理还可用于能源开发，如等离子体裂解水制氢和等离子体氧化膜电池。
此外，火花放电等离子体处理还可用于材料加工，如表面活性改性、硅酸盐陶瓷的改性、金属薄膜的制备等。
最后，火花放电等离子体处理在生物医学领域也有应用，如细胞杀伤、细胞胶黏力测量等。
不断的研究和发展使火花放电等离子体处理技术得到了不断的改进和优化。
一些重要的改进包括等离子体参数的优化、反应气体的选择和模型的建立等。
优化等离子体参数可以改变火花放电过程中的能量转化，从而实现更高效的反应。
选择适合的反应气体可以增加火花放电等离子体处理的选择性和专一性。
建立合适的模型可以帮助理解火花放电等离子体处理的机理，从而指导优化和设计处理设备。
火花放电等离子体处理是一种非常有潜力和前景的技术。
机械工程中的火花放电加工技术的应用研究
机械工程中的火花放电加工技术的应用研究火花放电加工技术是机械工程领域中一种重要的非传统加工方法。
它利用电火花产生的高能量粒子来对工件进行加工，具有高精度、高效率、适用性广等优点，被广泛应用于制造业的各个领域。
本文将从火花放电加工的原理、工艺参数的优化、技术的创新和应用前景等方面展开论述，以加深对这一技术的了解。
一、火花放电加工的原理火花放电加工的原理基于电火花放电现象，其过程是通过两个电极之间的电气放电，在工件表面产生电火花放电，通过热融化和喷射，将被加工物质剥离。
火花放电加工主要有两种方式：电火花切割和电火花冲击。
电火花切割通过电脉冲在工件表面产生的火花放电熔化金属，然后通过气流吹走熔化金属，实现切割目的。
该方法适用于金属材料的切割，可以加工任意复杂形状的零件。
电火花冲击则是通过放电火花的冲击力来改变工件的形状或表面粗糙度。
此方法适用于塑料、陶瓷等非金属材料，可以用来制作微小零件或改善工件表面质量。
二、工艺参数的优化火花放电加工的效果与工艺参数的设定密切相关，合理的参数设置有助于提高加工质量和加工效率。
常见的工艺参数包括电压、器件直径、电极材料、放电时间和电脉冲时间等。
首先，电压是影响放电强度和能量的关键因素。
适当提高电压可以提高放电强度和能量，加快放电速率，但过高的电压可能引发火花间歇现象，影响加工质量。
其次，器件直径和电极材料的选择也会影响加工效果。
较小的器件直径和较硬的电极材料可以提供更高的加工精度和加工速率。
最后，放电时间和电脉冲时间的选择需要根据具体的加工要求来确定。
较长的放电时间和电脉冲时间可提高加工效率，但也可能产生过多的热量和火花反应物，影响加工质量。
三、技术的创新和应用前景随着科技的不断进步，火花放电加工技术也在不断创新和发展。
近年来，随着射频和脉冲功率放大技术的应用，加工效果得到了显著提高。
此外，与其他非传统加工技术结合应用，如激光加工和电化学加工等，也为火花放电加工带来了新的突破。
火花放电原理
火花放电原理火花放电是一种常见的电现象，它在许多领域都有着重要的应用。
了解火花放电的原理对于我们深入理解电学知识，以及在实际工程中的应用具有重要意义。
本文将从火花放电的定义、原理、特点和应用等方面进行详细介绍。
火花放电是指在两个电极之间，由于电压超过一定值而产生的电离气体放电现象。
当两个电极之间的电压超过气体的击穿电压时，气体中的原子或分子被电离，形成等离子体，电子在电场作用下加速运动，与气体分子碰撞，产生新的电子和正离子，形成电子雪崩。
最终形成火花放电现象。
火花放电的原理可以通过击穿电压、电离和电子雪崩来解释。
击穿电压是指气体在一定条件下，由绝缘状态转变为导电状态的电压。
当电压超过击穿电压时，气体中的原子或分子被电离，形成等离子体，这就是电离现象。
而电子雪崩是指在电场的作用下，自由电子与气体分子碰撞，产生新的电子和正离子，从而不断放大电子数目的过程。
火花放电具有一些特点，首先是放电电压较高。
一般气体的击穿电压都在几千伏到几十千伏之间，因此火花放电的电压也较高。
其次是放电时产生的等离子体，可以导致气体局部的温度和压力升高，产生光和声效应。
此外，火花放电还伴随着电流的流动，因此在实际应用中需要注意放电时产生的热量和电磁干扰。
火花放电在实际应用中有着广泛的应用。
例如在火花塞中，汽油发动机的点火系统中就是利用了火花放电的原理。
当点火线圈产生高压电流时，通过火花塞产生火花放电，从而点燃混合气体，推动汽缸活塞运动。
此外，在放电加工中，也可以利用火花放电的原理进行金属切割和焊接。
在雷电中，也是由于大气层中的火花放电现象。
总之，火花放电是一种重要的电现象，它的原理和特点对我们理解电学知识，以及在实际应用中具有重要意义。
通过本文的介绍，相信读者对火花放电有了更深入的了解。
同时，在实际工程中，我们也可以更好地利用火花放电的原理，进行相关的应用和研究。
无损检测中的等离子体检测技术研究
无损检测中的等离子体检测技术研究无损检测技术是一种非常重要的技术，在工业生产和日常生活中，我们需要对材料和设备进行检测，以确定其质量和性能是否符合要求。
无损检测技术的发展，对于提高生产效率，保障人民生命财产安全有着至关重要的作用。
而在无损检测技术中，等离子体检测技术又是一种重要的技术。
等离子体检测技术是无损检测技术的一种，基于等离子体理论，对物质进行检测和分析。
等离子体是一种高温、带电的气体，由带正电荷的离子和自由电子组成，能够传导电流，发出光线或辐射。
等离子体的生成需要提供足够的能量，比如高能激光、等离子体火花或强电场。
利用等离子体检测技术进行无损检测的方法比较多，包括激光等离子体光谱法、电感耦合等离子体质谱法、放电等离子体发射光谱法等。
其中，放电等离子体发射光谱法是最常用的方法之一，也是研究的重点。
放电等离子体发射光谱法是通过在物质表面上施加高压电场，使得物质发生放电，产生等离子体。
这些等离子体中，原子和离子发生碰撞，从而产生射线和发射光线。
这些发射光线的波长和光强，可以用来分析材料的成分和缺陷，以及材料内部结构的变化。
等离子体发射光谱法是一种快速、灵敏和精确的检测方法。
它可以对材料进行表面、内部和深部的检测，并且可以分析出非常微小的缺陷和变化。
同时，由于该方法不会对材料造成破坏，并且可以在线实时检测，因此广泛应用于飞行器、航天器、核能、交通运输等领域的无损检测工作中。
等离子体发射光谱法还可以用于对金属、陶瓷、玻璃、塑料等材料的检测和分析。
比如，利用该方法可以检测金属的材料成分和非晶态结构，陶瓷的烧结情况和质量，玻璃的化学成分和折射率，塑料的制品质量和加工工艺等。
随着等离子体检测技术的发展，研究人员们还发现了许多新的应用领域。
比如，可以利用等离子体发射光谱法来进行生物医学的分析和研究；可以利用等离子体处理技术来改善金属材料的表面性能和增强粘附力；可以利用等离子体喷涂技术来制作新型亚微米级别的纳米材料等。
航空器点火线圈的火花放电能量损耗分析
航空器点火线圈的火花放电能量损耗分析航空器的点火系统是确保内燃机正常运行的重要组成部分。
而点火线圈作为点火系统的核心部件之一，其关键功能是产生高压电流，并将其传输到火花塞，以引发燃烧过程。
点火线圈的火花放电能量损耗是一个关键问题，因为它直接影响到引擎的工作效率和性能。
本文将对航空器点火线圈的火花放电能量损耗进行分析。
首先，我们需要了解点火线圈的基本工作原理。
点火线圈是由主线圈和次级线圈组成的变压器。
主线圈通过低电压电流产生的磁场在次级线圈上产生高电压，形成火花放电。
点火过程中，火花在电极间跳跃，产生高温和高压，点燃混合气体。
然而，在火花放电能量的过程中，会发生能量损耗。
火花放电能量的损耗主要由以下几个因素引起。
第一，电感能量损耗。
由于点火线圈的线圈结构，存在着电感能量损耗。
当电压施加到线圈上时，线圈内部的磁场会随之变化，从而产生感应电动势，导致能量损耗。
这种损耗可以通过使用高质量的绝缘材料和合理设计线圈结构来减小。
第二，电阻能量损耗。
点火线圈中存在着电阻元件，如电阻线圈、电阻插头等。
当电流通过这些电阻元件时，会产生电压降，导致能量损耗。
降低电阻元件的电阻值和合理选择材料，可以减小这种损耗。
第三，火花塞能量损耗。
火花塞是点火系统中的另一个重要组成部分。
在火花放电的过程中，火花塞内部会产生高温和高压，从而引发燃烧。
然而，由于火花塞本身的特性和使用时间的增加，火花放电能量会逐渐降低，导致能量损耗。
定期更换火花塞并进行维护可以减小这种能量损耗。
第四，电流波动引起的能量损耗。
点火线圈在工作过程中，电流会不断变化，从而导致能量波动。
这种波动会引起能量损耗，影响点火效果。
因此，点火线圈需要具备较高的抗干扰能力，以减小能量损耗。
综上所述，航空器点火线圈的火花放电能量损耗受多个因素的影响。
通过合理设计线圈结构、使用高质量材料和定期维护点火系统，可以减小能量损耗，提高点火效果和燃烧效率。
对于航空器来说，通过减小能量损耗，还可以降低燃料消耗和碳排放，提高环保性能。
纳秒脉冲火花放电等离子体发射光谱特性研究
出， 形成 高速 高 能 的合 成 射 流 。喷 射 出 的合 成 射 流
能够 广泛 应用 于工 业 、 生物 医学 和航空 航天 等领 域 。
已经 成为 目前 研究＿ 的热 点和 焦点 Ｊ 。 随着 航空 领域 中亚音 速 和超音 速 飞行器 的应 用
这 四个 因素 ； 然后 利 用 光谱 图进 行 谱线 的拟 合 计 算
Ｖｏ １ ． ３ ５，Ｎｏ ． １１ ＮＯ Ｖ ．２ ０１ ６
纳 秒 脉 冲 火 花 放 电等 离子 体 发 射 光 谱 特 性研 究
李 威 ， 王 志 新 ，史 莉
（ １ ．上 海 交通 大学 电子信 息与 电气工程 学院 ，上 海 ２ ０ ０ ２ ４ ０； ２ ．上 海纳 杰 电气成套 有 限公 司 ， 上海 ２ ０ １ １ １ １ ）
第３ ５卷 第 Байду номын сангаас １期
２ ０ １ ６年 １ １月
电 工 电 能 新 技 术
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
单 个脉 冲前 沿时 间及脉 宽 等。利 用光谱 图谱 线 的拟 合 计算 得到 各 种 条件 下 电子 的温 度 ， 获得 放 电 过程 中电子 温度 的 变化规 律 。理 论 计 算与 实验 结 果表 明 ， 负极性 、 高幅 值 、 ２ ０～１ ０ ０ ０ Ｈ ｚ重复 频 率 、
快前 沿 、 窄脉 宽 电压波形 能 够 产 生微 观 上 电子 温度 较 高 的等 离子 体 合 成 射 流 ； 气压 在 ５ ０～６ ０ ｋ Ｐ ａ
胀， 腔 内气 体 压 强 迅 速 升 高 ， 气 体 在 出 口处 高 速 喷
三电极冷等离子体射流放电特性及应用研究中期报告
三电极冷等离子体射流放电特性及应用研究中期报告尊敬的评委、老师、同学们：大家好！我今天来报告的是关于三电极冷等离子体射流放电特性及应用的中期报告。
首先，我想简单介绍一下我本次研究的背景和研究目标。
我们知道，冷等离子体技术具有许多优点，如不产生热量和辐射，易控制等。
在很多领域中都有广泛的应用，比如材料加工、环境治理和医疗卫生等。
而三电极冷等离子体射流放电技术则是冷等离子体技术中的一种新型技术，可以产生稳定的极低温等离子体，适用于薄膜镀膜、表面改性等领域。
因此，本次研究的目标是探究三电极冷等离子体射流放电的特性，探究其在薄膜镀膜和表面改性方面的应用。
接下来，我想着重介绍一下我目前的研究进展。
首先，我们通过实验方法对三电极冷等离子体射流放电进行研究。
实验中，我们主要测量等离子体的形态、电学特性和机理等参数。
实验数据显示，三电极冷等离子体射流放电可产生轴向对称的圆锥形等离子体射流，电压约为200V，电流约为50mA，具有很高的稳定性和可重复性。
此外，我们还研究了等离子体射流的成分，发现射流中主要含有氮分子和氧分子，且比例随实验条件不同而变化。
在此基础上，我们进一步探究了三电极冷等离子体射流放电在薄膜镀膜和表面改性方面的应用。
我们制备了一批宽带隙半导体材料，并使用三电极冷等离子体射流放电技术进行表面改性。
测试结果显示，经过表面处理后的样品比原样品表面更加均匀，表面粗糙度降低，同时具有更好的光电性能和电学特性。
此外，我们还进行了薄膜镀膜实验，发现采用三电极冷等离子体射流放电技术进行镀膜，不仅能够获得更加均匀的薄膜，还可以得到更好的结晶性和硬度。
综上所述，我们目前的研究进展显示，三电极冷等离子体射流放电具有很高的稳定性和可重复性，且在薄膜镀膜和表面改性等方面具有广阔的应用前景。
接下来，我们将进一步深入研究这一技术的机理，同时探究其更广泛的应用领域，希望能为冷等离子体技术的发展贡献自己的力量。
谢谢！。
纳秒脉冲火花放电等离子体发射光谱特性研究
纳秒脉冲火花放电等离子体发射光谱特性研究李威;王志新;史莉【摘要】Plasma synthetic jet control is a new type active flow control technology. Because of its simple structure, quick response, wide frequency band and strong injection, it has become the focus of current research. In order to improve the efficiency, the temperature information of the spark discharge plasma in the chamber is obtained by uti⁃lizing plasma emission spectrum. So it is necessary to research on the emission spectrum of the spark discharge un⁃der a nanosecond⁃pulse voltage, including the influence of voltage excitation and ambient pressure. In terms of volt⁃age excitation parameters, there are four factors:voltage polarity, voltage amplitude, repetition frequency, and the leading edge time and width of a single voltage pulse. By fitting and calculating the spectrum, the electron tempera⁃ture in different conditions can be obtained. Finally, we combine the variation rules of the electron temperature to offer the data for optimizing the synthetic jet performance and increasing the energy efficiency. According to the re⁃sult of experiment and calculation, it is concluded that a negative, high amplitude, repetition rate between 20 to 1kHz, fast leading edge and narrow width voltage waveform can produce a plasma synthetic jet with high electron temperature. Moreover, when the pressure is between 50kPa to 60kPa, it is wise to change the voltage excitation parameters to maintain the stability of electron temperature, so that the plasma synthetic jet can be stable.%等离子体合成射流控制作为一种新型的主动流场控制技术，具有激励器结构简单、响应快、无运动部件、工作频带宽、喷射强度高等优点，已为业界所关注。
火花放电等离子体射流耗电特性研究
火花放电等离子体射流耗电特性研究郝明;刘汝兵;王萌萌;林麒【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)004【摘要】对火花放电等离子体射流发生器进行能耗研究实验,将功率计串联接入实验系统以检测放电回路的功率,考察其能耗特性.通过改变电源频率和占空比大小调节发生器工作状态,用皮托管测量其所产生的射流速度,同时测量整个试验回路所耗功率,从而得到火花放电等离子体射流发生器耗能特性,并分析所耗功率对射流速度的影响.试验结果表明,放电回路的功率与电源的占空比呈正相关关系,而与电源的频率呈负相关关系.总体而言,射流速度越大耗电功率也越大.【总页数】3页(P226-228)【作者】郝明;刘汝兵;王萌萌;林麒【作者单位】厦门大学物理与机电工程学院,福建省等离子体和磁共振重点实验室,厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建省等离子体和磁共振重点实验室,厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建省等离子体和磁共振重点实验室,厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建省等离子体和磁共振重点实验室,厦门361005【正文语种】中文【中图分类】TM835【相关文献】1.电容电路短路火花放电特性及其建模研究 [J], 刘树林;钟久明;樊文斌;战美2.火花放电合成射流与超声速来流相互干扰特性数值模拟研究 [J], 周岩;刘冰;罗振兵;王林;夏智勋3.纳秒脉冲火花放电等离子体发射光谱特性研究 [J], 李威;王志新;史莉4.同轴电极交流电压下瞬态火花放电特性研究 [J], 张华磊;何立明;赵兵兵5.火花放电辅助-激光诱导击穿光谱技术中的放电通道特性研究 [J], 董博;何小勇;王亚蕊;陈钰琦;李润华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
气体放电的主要形式
气体放电的主要形式
气体放电是指在气体中加上电场，使其产生放电现象。
气体放电的主要形式包括火花放电、辉光放电、电弧放电、等离子体放电等。
火花放电是一种短暂的放电形式，通常只有几微秒的时间，是由于电场强度超过气体击穿电压时产生的。
在空气中，火花放电表现为一道亮光，伴随着爆炸声和热量释放。
辉光放电是指在气体中加上电场后，产生的较为持久的放电形式。
辉光放电通常表现为气体放电管内的亮光，可以是单色的或多色的。
辉光放电对于实现不同的气体放电实验和技术应用非常有用。
电弧放电是一种连续的放电形式，可持续几毫秒到数秒钟。
它是由于电场强度超过气体截止电流时产生的。
电弧放电通常表现为一条明亮的弧形，典型的应用包括电焊和等离子体切割。
等离子体放电是指在气体中产生的电离的气体状态。
等离子体放电可以是由于加热或电离等原因产生的，也可以是由于气体放电产生的。
等离子体放电对于实现等离子体工艺和物理研究非常重要。
总之，气体放电的主要形式各有不同的物理特性和应用领域，对于推动科学研究和工业技术发展都具有重要的作用。
- 1 -。
等离子点火器燃烧流场数值与实验研究的开题报告
等离子点火器燃烧流场数值与实验研究的开题报告1.选题背景与意义随着现代工业的发展和汽车工业的进步，内燃机作为动力装置广泛应用于各种机械领域。
而点火系统作为内燃机中至关重要的部分，其性能对发动机的工作效率、排放、功率及可靠性等方面都有着直接的影响。
传统的点火器主要采用火花放电进行点火，但该方法存在着火花能量损失大、寿命短、电磁干扰与热量严重的问题。
而等离子点火器则采用等离子体攻击燃料-空气混合物的方法进行点火，因此具有电压低、点火成功率高、寿命长、噪音小等优点。
因此，本文将研究等离子点火器燃烧流场的数值模拟与实验研究，旨在深入探究等离子点火器的点火原理、性能和适用范围，为内燃机的优化设计和提高工作效率提供科学依据与理论支持。
2.研究内容本文将在现有文献及实验基础上，进行以下研究内容：（1）等离子点火器的原理及优缺点分析；（2）基于ANSYS Fluent软件建立数值模型，对等离子点火器内部等离子体生成及空间分布情况进行数值模拟与分析；（3）对比实验研究等离子点火器点火特性，验证数值模拟结果的准确性和可靠性；（4）基于实验结果进行等离子点火器的性能评价和优化设计。
3.研究方法本文将采取如下研究方法：（1）调研现有文献和实验基础，分析等离子点火器的发展历程、原理、优缺点及其适用范围；（2）基于ANSYS Fluent软件，建立等离子点火器内部等离子体生成与空间分布的三维数值模型，模拟等离子体在点火过程中的扩散情况及其对燃料-空气混合物的碰撞作用；（3）根据模拟结果，设计实验条件，建立等离子点火器点火特性实验装置，研究等离子点火器在不同工况下的点火能力和点火特性；（4）结合数值模拟和实验结果，对等离子点火器的性能指标进行评价，探讨等离子点火器的优化设计方案。
4.预期成果（1）建立等离子点火器的三维数值模型，研究等离子体在点火过程中的生成、扩散、碰撞作用等过程；（2）研究等离子点火器在不同工况下的点火特性和点火能力，并验证数值模拟结果的准确性和可靠性；（3）对等离子点火器的性能指标进行评价，分析不同优化设计方案的优缺点，为内燃机燃烧优化提供理论依据和指导。
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中 图法分类号
Ｔ Ｍ８ ３ ５ ；
文献标 志码
Ａ
流动 控制技 术是 流体 力学 研 究 的前 沿 和热 点 ， 等离子 流动 控制 发生器 以其 结构 简单 、 响应 迅速 、 工
作 频带 宽等 优点受 到越 来越 多 的关注 。 目前 主要 的
介 质 阻挡 放 电 的能 效和 功率 特性 的研究 方法 一般 有
第 １ ５卷
第 ４期
２ ０ １ ５年 ２月
布 斗
罕
投不Leabharlann 与上程 Ｖｏ １ ．１ ５ Ｎｏ． ４
’ ｅ ｂ． ２ ０ｌ ５
１ ６ ７ １ — １ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ２ ２ ６ — ０ ３
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
等离子体发生器包括介质 阻挡放 电 （ Ｄ Ｂ Ｄ） 等离子 体 发生 器 、 直 流／ 准直 流 电弧 放 电等离子 体发 生器 和 等 离子 体合 成射 流发 生 器 （ 又称 为 火 花放 电式 射 流 或脉 冲等离 子体 射流 发生器 ） ¨ 。 将 等离 子体 合成 射流运 用 于流动控 制是 一种 新 的基 于等离 子体 气 动激 励 的主 动 流 动控 制 技 术 ， 这 种 射 流发生 器无 需其 他 气 源 、 附加 增 压 等措 施 即可 通 过放 电产 生等 离子体 获得 速度 较高 的射 流 ｌ ４ Ｊ 。 等离子 体合成 射 流发生 器一 般 由一 个带 有 出气 孔 或缝 的绝 缘腔 体和 一对 电极组 成 ， 腔 内进 行放 电 ， 放 电过程产 生 等离 子体 并 释 放 大 量 热量 ， 使 得 腔 内 气 体 的温度 和压 力快 速升 高 ， 从 出气孔 高速 喷 出 ， 形 成 等 离子 体 射 流 。相 比于 其 他 用 于 流 动控 制 的 射 流 产生方 式 ， 等 离子 体 合 成 射 流具 有 其 优 势 。首 先， 等离 子 体 合 成 射 流 的 瞬 问 速 度 可 达 到 百 米 每 秒。 。 。其次 ， 通 过 改 变 电参 数 ， 例 如 加 载 电 源 的 频 率和 占空 比等 ， 可 以实现对 射流 速度 大小 的调节 ， 满
功 率表法 、 瞬时功率 曲线 法和 电压／ 电荷 利 萨如 图形 法 Ｊ 、 Ｐ Ｃ放 电功 率 在 线 测 量 系 统 等 Ｊ 。对 于 等 离 子 体合成 射 流 的功 率 特 性 国 内外 也 有 了一 定 的研 究， 主要集 中在数值 仿真 方面 １ ０ ， １ ｊ 。
本 文 以一 种在 大气压 常 温状态 下腔 内火 花放 电 为基础 的等 离子体 合 成 射 流 发 生器 作 为 研 究 对 象 。 在 对该 发生 器进行 实 验 的过 程 中 ， 通 过调 节 电源 工
④
２ ０ １ ５ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
火 花 放 电等 离 子体 射 流耗 电特 性研 究
郝 明 刘汝兵 王 萌萌 林 麒
（ 厦 门大 学 物 理 与 机 电 工 程学 院 ， 福 建 省 等 离 子 体 和 磁 共 振 重 点 实验 室 ， 厦门 ３ ６ １ ０ ０ ５ ）
实 验系统 包 括 自行 研 制 的 高 压 脉 冲 电源 子 系
第一作者 简介 ： 郝
通信作者简介 ： 林
ｘ ｉ ， ｍ１ ． ｅ ｄ ｕ ． Ｏ ｉ ｌ 。
明（ １ ９ ９ ０ 一） ， 男， 陕西绥德人 ， 硕士研究 生。研
麒。研究 方向 ： 等离 子体 特性 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｑ ｉ ｌ ｉ ｎ ＠
摘
要
对火花放 电等离子体 射流发生器进 行能耗研 究实验， 将功率计 串联接入 实验 系统 以检测放 电回路的功率 ， 考察其 能
耗特性。通过改变电源频率和 占空比大小调 节发 生器 工作 状态， 用皮托管测量其所 产生 的射 流速 度 ， 同时测量整个 试验 回路 所耗功率 ， 从 而得到火花放 电等 离子体射流发生器耗 能特性 ， 并分 析所耗功 率对 射流速度 的影响。试验 结果表 明， 放 电回路 的功率与 电源的 占空比呈正相关关系， 而 与电源 的频率呈负相关关系。总体而言 ， 射流速度越大耗 电功率也越大。 关键词 等离子体 射流 能耗特 性 功率 频率 占空比
将等离子体合成射流运用于流动控制是一种新的基于等离子体气动激励的主动流动控制技术这种射流发生器无需其他气源附加增压等措施即可通过放电产生等离子体获得速度较高的射流4等离子体合成射流发生器一般由一个带有出气孔或缝的绝缘腔体和一对电极组成腔内进行放电放电过程产生等离子体并释放大量热量使得腔内气体的温度和压力快速升高从出气孑l高速喷出形成等离子体射流j
一
步分 析射 流速度 与 功率之 间 的关 系 。
１ 实验 系统
图１ 是火 花放 电等 离子 体射 流实验 系统 。
为 了将 等 离子体 合成 射流 主动控 制技 术推 向工 程应 用 ， 特别 是 应 用 于 飞行 器 ， 不仅 需 要 对 提 高
发生器的性能进行研究 ， 还必须对其功率需求耗 电 特性 进行研 究 。显 然 ， 能 耗 太大 的等 离 子体 合 成 射 流发 生器 不 符 合 节 能 原 则 。 目前 国 内 外 对 于 Ｄ Ｂ Ｄ
统、 等离子 体合 成射 流发生 器 、 皮托管 和 功率表 。
１ ． １ 火花 放 电电源 子 系统
究方向 ： 等离 子体流动控制 。
２ ０ １ ４年 ９月 １ ５ 日收 到 福建 省 自然 科 学 基 金 （ ２ ０ １ Ｏ Ｊ Ｏ ｌ Ｏ １ ４ ） 资 助
图 １ 实 验 系 统
Ｆｉ ｇ ． １ Ｔｈｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕｐ ｐ ｌ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
足不 同流 场 的需 求 。
作 频率 和 占空 比来 改 变 发 生 器 的工 作 状 态 ， 将 功 率
计 串联 接入 实验 系统 来 检 测放 电 回路 的功率 ， 并 采 用 皮托 管对射 流速 度 进 行 测量 ， 从 而得 出 电源 频 率
和 占空 比与 等离子 体 合 成 射 流之 间 的能 耗关 系 ， 进