同轴线管介质阻挡放电实验与数值模拟的研究

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1、中图分类号：TM89密级：UDC：621.3单位代码：10460同轴线管介质阻挡放电实验与数值模拟研究ExperimentResearchandnumericalsimulationofthecoaxialtubeofdielectricbarrierdischarge申请人姓名崔志永申请学位工学硕士学科专业电力系统及其自动化研究方向高电压新技术导师孙岩洲职称副教授提交日期2012年4月答辩日期2012年6月河南理工大学万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下

2、进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

3、据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢值此毕业之际，首先向我的导师孙岩洲副教授致以衷心的感谢和崇高的敬意。在三年的研究生生活里，导师在学习和生活等方面，尤其是在论文的选题、研究、撰写过程中给予我莫大的帮助和支持。另外，导师渊博的专业知识、严谨的治学精神、生动形象且富有哲理性的言谈使我受益匪浅，令我终生难忘，对我以后的学习和工作产生深远的影响。感谢电

4、气安全实验室的马星河副教授，他在实验室的督促和指导使我受益匪浅，感谢师兄党亚兵、师弟（妹）卫林林、王晨辉、李小娇等以及同实验室的其他师兄弟一直以来对我的支持和帮助。此外，感谢我们225寝室的郭芃君和霍柳行在生活上给了我很大的帮助，在此祝他们前程似锦。深深感谢含辛茹苦养育我，为我的成长付出了无数心血、不断鼓励和支持我上进的父母与家人，是他们给了我求学的勇气与力量，并且在生活上给予我体贴和照顾，使我可以全身心的投入研究当中。在此衷心的祝愿他们身体健康！万事如意！最后，向论文援引文献的所有作者，向评阅论文以及出席硕

5、士论文答辩的诸位专家和教授表示衷心的感谢以及最诚挚的祝福！万方数据摘要本文从介质阻挡放电的研究出发，探讨了近年来国内外对于该课题的研究状况，并对其放电形式、放电机理以及实验装置进行了分析。目前，介质阻挡放电的研究虽然相对比较充分，但是同轴线管介质阻挡放电的特性研究比较少。本文针对这一问题，对同轴线管介质阻挡放电实验进行了分析，还讨论了实验参数的改变对同轴线管介质阻挡放电特性产生的影响。同时，本文以一维流体力学模型为基础，利用Scharfetter和Gummel两个人提出来的有限差分法对一维电子、离子连续性方程

6、和动量方程，以及电流连续性方程进行数值求解，对于离散后得到的线性方程组，通过采用三对角矩阵追赶法的Fortran编程，不但数值计算出放电电流、气体电压和介质表面积累电荷密度随时间的演化规律，还数值计算出电子、离子、亚稳态原子密度以及电场在放电空间的时空分布。本文将实验结果与数值模拟结果进行了对比分析，本文还对平板电极结构介质阻挡放电进行了数值模拟，并将其与同轴线管介质阻挡放电的电流数值模拟结果进行了对比研究。本文还详细分析了外加电压、放电气隙、频率、介质覆盖电极的位置、介电常数、介质层厚度和线电极半径对放电电

7、流的影响。另外，本文还分析了预放电模式和单脉冲电流放电模式下同轴线管介质阻挡放电的伏安特性。同时，本文还具体分析了这两种放电模式下其伏安特性曲线会呈现不同的微分电导，并分析了其伏安特性对同轴线管介质阻挡放电的稳定性的影响。关键词：同轴线管；介质阻挡；流体力学；数值模拟；放电电流；伏安特性I万方数据AbstractFromtheresearchondielectricbarrierdischargeinthispaper,itdiscussedtheresearchconditionsfromhomeandab

8、roadinrecentyearsonthesubject,thedischargeforms,dischargemechanismsandexperimentaldevicesareanalyzed.Atpresent,thestudyofthedielectricbarrierdischargeisrelativelyfull,butthecharacteristicsresearchofthe