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时间:2020-04-30
《圆管型介质阻挡放电臭氧产生过程中的传热数值模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、高电压技术第38卷第1期2012年1月31日194HighVoltageEngineering,Vo1.38,No.1,January31,2012圆管型介质阻挡放电臭氧产生过程中的传热数值模拟魏林生,胡兆吉,谭志洪,章亚芳,杨春(南昌大学环境与化学工程学院,南昌330031)摘要:在介质阻挡放电臭氧产生过程中,电能大部分以热能的形式散发,且气体温度是决定臭氧产率和浓度的重要参数之一。受到研究手段和检测仪器精度的限制,关于能量转化和热量传递机理的实验研究难以开展。为此,首次采用数值模拟方法对介质阻挡放电臭氧放电室进行传热分析,并实验验证了该方
2、法的可行性。模拟结果表明:气体温度从高压电极到玻璃介质逐渐降低,气体平均温度在短时间内快速上升后逐渐降低,而且冷却水进口温度、冷却水流量和冷却水通道宽度均对气体温度影响显著。研究结果能为气体温度的控制以及臭氧发生器的设计提供科学依据。关键词:介质阻挡放电;臭氧产生;圆管型;传热;温度;数值模拟DOI:10.3969/j.issn.1003—6520.2012.01.027文章编号:1003—6520(2012)01—0194—05NumericalSimulationofHeatTransferinOzoneGenerationUsingCo
3、axialCylindersDielectricBarrierDischargeWEILin—sheng,HUZhao—ji,TANZhi—hong,ZHANGYa-fang,YANGChun(SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)Abstract:Intheprocessofozonegenerationbydielectricbarrierdischarge(DBDJ,mostofelectricenergyi
4、semittedintheformofheatenergy.Moreover,thetemperatureofgasisoneofthemostimportantparameterswhichinfectozoneproductivityandconcentration.Duetotherestrictionofstudymethodandaccuracyofdetectinginstrument,itisdifficulttOexperimentallystudyenergytransformationandheattransfer.The
5、refore,weanalyzedtheheattransferofozonedischargechamberviaDBDthroughthemethodofnumericalsimulation.Meanwhile,thefeasibilityofthemethodwascheckedbyexperiment.Theresultsofsimulationshowthatthetemperatureofgasisgraduallyreducedfromhigh—voltageelectrodetOglassdielectric,themean
6、temperatureofgasrisesrapidlyalongaxialdistanceinashottimethengraduallydrops,atthesametime,theinlettemperature。flowofcoolingwaterandthewidthofcool—ingwaterchannelremarkablyaffectgastemperature.Theresultsofstudywouldprovidescientificevidencesforthecontrolofgastemperatureandth
7、edesignofozonegenerator.Keywords:dielectricbarrierdischarge(DBD);ozonegeneration;coaxialcylinders;heattransfer;temperature;nu—merica】simulation当温度升高到250。C时,臭氧在2S内已基本完全分0引言解[3]。另外,从臭氧产生的反应动力学研究l2“]也目前商用臭氧发生器即使以氧气作为气源其臭可知,温度是影响臭氧浓度和臭氧产率的一个非常氧产率仍<111g/kwh,远低于根据热化学理论计算重要的因素,温度升
8、高加速臭氧分解,进而降低臭氧出的理论值1226g/kwhE。也就是说,在介质阻挡浓度和臭氧产率。为此,许多学者利用各种方法提放电臭氧产生过程中,只有相对少的一部分能
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