發(fā)布時間：2024-06-05 04:27

　　19世紀以來,氣體放電在工業(yè)、醫(yī)療以及日常生活中得到了廣泛應用,包括靜電除塵、傳熱強化、傳質(zhì)強化、流動控制、和電噴霧等在內(nèi)的諸多實際應用。電暈放電(Corona Discharge)是氣體放電現(xiàn)象的一大重要分支,利用電暈放電產(chǎn)生的離子風進行強化傳熱因其無振動、低噪聲、響應時間快、結構緊湊等特點,近年來越發(fā)受到研究者的關注。本文采用數(shù)值模擬的方法對多種尖銳電極結構的電暈放電和其誘導的離子風流動問題進行了研究,并進行了針尖-圓環(huán)結構的“離子風生成器”強化銅片散熱的數(shù)值分析。數(shù)值模擬基于Fluent流體計算軟件,在其上建立了電暈放電的單種電荷模型數(shù)值計算模塊,耦合流場和溫度場計算,實現(xiàn)了高壓直流電暈放電的多物理場模擬問題。電暈電極附近的電場不均勻性、極陡的場強梯度是電暈放電模擬的關鍵問題,在該位置處需要十分精密的網(wǎng)格,為此,本文發(fā)展了一種基于電場電勢正交特性的二維正交貼體網(wǎng)格生成方法。利用多個算例,對新方法生成的網(wǎng)格和單種電荷模型EHD計算平臺進行了充分驗證,驗證結果表明新方法生成的正交網(wǎng)格質(zhì)量較好,能有效降低計算網(wǎng)格數(shù);基于單種電荷模型的電暈放電問題能夠獲得較為滿意的模擬結果。對刀片-平板...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1負電暈放電機理及電荷在電極間的移動示意圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-2-圖1-1負電暈放電機理及電荷在電極間的移動示意圖電暈放電產(chǎn)生的正負電荷在以庫侖力（Coulombforce）為主導的力的作用下向極性相反的電極運動，在向電極移動的過程中與中性空氣分子碰撞發(fā)生動量傳遞，從而驅(qū)動一部分空氣流動，產(chǎn)生“離子風”。離子....

圖1-2電暈放電的幾種電極結構，（a）針-平板、（b）刀片-平板、（c）同軸的線-圓筒、（d）細線-平板

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-4-圖1-2電暈放電的幾種電極結構，（a）針-平板、（b）刀片-平板、（c）同軸的線-圓筒、（d）細線-平板

圖1-3論文框架

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-9-場和帶電粒子驅(qū)動的離子風流嘗以及外加熱源的溫度場進行綜合數(shù)值模擬。論文框架如圖1-3所示。圖1-3論文框架本課題的主要研究內(nèi)容可以細分為以下幾個部分：（1）利用Fluent的UDS和UDF功能編寫電暈放電的單種電荷模型。帶電粒子的產(chǎn)生簡化為尖銳....

圖2-1刀尖-平板電極結構下電暈放電及離子風形成示意圖

要介紹電暈放電和離子風流動的物理模型；比較氣體放電數(shù)值模擬的單種電荷模型、三種電荷模型、七種粒子模型，在單種電荷模型中，介紹兩種電荷密度邊界條件，分別是Kaptzov假設和電荷線性注入定律；列出離子風流動的控制方程和邊界條件；在本章的最后，介紹一種生成正交性良好的二維貼體網(wǎng)格的方....

本文編號：3989646