圆管型介质阻挡放电臭氧产生过程中的传热数值模拟.pdf

《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