Оценка влияния неравномерности газового зазора на характеристики объемного барьерного разряда
Ключевые слова:
объемный барьерный разряд, моделирование, плотность мощности, озон, вольткулонная характеристика
Аннотация
Приведены результаты моделирования работы генераторов озона на основе объемного барьер
ного разряда с учетом неравномерности геометрических параметров. Оценено влияние неравно мерности газового зазора на энергетические характеристики барьерного разряда. Представлены результаты расчетов распределения плотности мощности вдоль генератора озона при монотонно
меняющемся по размеру газовом зазоре. Приведены кривые распределения плотности мощности в зависимости от размера зазора при различном превышении напряжения над начальным для четы рех видов генераторов озона. Представлены новые данные по моделированию разрядных процессов в
генераторах озона с неравномерным зазором и влиянию этой неоднородности на эффективность
использования разряда. Полученные результаты могут быть использованы при создании реальных озонаторов, в том числе и большой производительности. Даны рекомендации по выбору оптимального среднего размера газового зазора в зависимости от качества изготовления электродов и точности выставления и регулировки газового зазора.
Литература
1. Лунин В.В., Самойлович В.Г., Ткаченко С.Н., Ткаченко И.С. Теория и практика получения и применения озона. М.: Изд-во МГУ, 2016, 416 с.
2. Смородин А.И., Сторчай Е.И. Генератор озона нового поколения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 111 с.
3. Чепурнов А.В., Паолини Б. Совершенствование технологии синтеза озона. – Материалы 32-го Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии». М.: МГУ, 2012.
4. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: Изд-во МГУ, 1998, 480 с.
5. Темников А.Г. и др. Электрофизические основы техники высоких напряжений: Учебник для вузов. М.: Изд-во МЭИ, 2018.
6. Paschen F. Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz. – Annalen der Physik und Chemie magazine, 1889, Bd. 273, Nо. 5, рр. 69–96.
7. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов К.В. Физическая химия барьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989, 176 с.
8. Гибалов В.И., Питч Г. Численное моделирование формирования и развития канала микроразряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, No. 65, c. 931–938.
9. Гибалов В.И., Питч Г. Выделение энергии в канале микроразряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, № 6, с. 1130–135.
10. Гибалов В.И. О физической природе барьерного разряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, № 5, с. 926–930.
11. Manley T.C. The electric characteristics of the ozonator discharge. Trans. Electrochem. Soc. 84, 1943, pp. 83–96.
12. Лысов Н.Ю. О вольт-кулонной характеристике генератора озона. – Материалы 31-го Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии». М.: МГУ, 2010.
13. ГОСТ 22372-77. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5·106 Гц.
14. ГОСТ 1516.2-97. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции.
15. Kitayama J., Yagi Т., Ishida Т., Gotoh S., Esaki N., Ozawa T. Effects of dischargegap width and gas pressure on ozon generation characteristics of an air/fed ozongenerator. – Proc. of 13th Ozone World Congress. Kyoto, Japan, 1997, vоl. 2, pp. 791–796.
#
1. Lunin V.V., Samoylovich V.G., Tkachenko S.N., Tkachenko I.S. Teoriya i praktika polucheniya i primeneniya ozona (Theory and practice of obtaining and using ozone). Moscow, Publ. of Moscow State University, 2016, 416 p.
2. Smorodin A.I., Storchay Ye.I. Generator ozona novogo pokoleniya (New generation ozone generator). Moscow, Publ. of MSTU N.E. Bauman, 2017, 111 p.
3. Chepurnov A.V., Paolini B. Sovershenstvovaniye tekhnologii sinteza ozona. – Materialy 32-go Vserossiyskogo seminara «Ozon i drugiye ekologicheski chistyye okisliteli. Nauka i tekhnologii» (Improving the technology of ozone synthesis. - Materials of the 32nd All-Russian seminar «Ozone and other environmentally friendly oxidizing agents. Science and technology». Moscow, Publ. of Moscow State University, 2012.
4. Lunin V.V., Popovich M.P., Tkachenko S.N. Fizicheskaya khimiya ozona (Physical chemistry of ozone). Moscow, Publ. of Moscow State University, 1998, 480 p.
5. Temnikov A.G. et al. Elektrofizicheskiye osnovy tekhniki vysokikh napryazheniy: Uchebnik dlya vuzov (Physical chemistry of ozone). Moscow, Publ. of Moscow Pover Engineering Institute, 2018.
6. Paschen F. Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz. – Annalen der Physik und Chemie magazine, 1889, Bd. 273, Nо. 5, рр. 69–96.
7. Samoylovich V.G., Gibalov V.I., Kozlov K.V. Fizicheskaya khimiya bar’yernogo razryada (Physical chemistry of a barrier discharge). Moscow, Publ. of Moscow State University, 1989, 176 p.
8. Gibalov V.I., Pitch G. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68, No. 65, pp. 931–938.
9. Gibalov V.I., Pitch G. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. (Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68,No. 6, pp. 1130–1135.
10. Gibalov V.I. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. (Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68, No. 5, pp. 926–930.
11. Manley T.C. The electric characteristics of the ozonator discharge. Trans. Electrochem. Soc. 84, 1943, pp. 83–96.
12. Lysov N.Yu. O vol’t-kulonnoy kharakteristike generatora ozona. – Materialy 31-go Vserossiyskogo seminara «Ozon i drugiye ekologicheski chistyye okisliteli. Nauka i tekhnologii» (About the volt-coulomb characteristic of the ozone generator. – Materials of the 31st All-Russian seminar «Ozone and other environmentally friendly oxidizing agents. Science and technology»). Moscow, Publ. of Moscow State University, 2010.
13. GOST 22372-77. Metody opredeleniya dielektricheskoy pronitsayemosti i tangensa ugla dielektricheskikh poter’ v diapazone chastot ot 100 do 5×106 Gts (GOST 22372-77. Methods for
determining the dielectric constant and the dielectric loss tangent in the frequency range from 100 to 5 106 Hz).
14. GOST 1516.2-97. Elektrooborudovaniye i elektroustanovki peremennogo toka na napryazheniye 3 kV i vyshe. Obshchiye metody ispytaniy elektricheskoy prochnosti izolyatsii (GOST 1516.2-97. Electrical equipment and electrical installations of alternating current for voltage of 3 kV and higher. General test methods for dielectric strength).
15. Kitayama J., Yagi Т., Ishida Т., Gotoh S., Esaki N., Ozawa T. Effects of dischargegap width and gas pressure on ozon generation characteristics of an air/fed ozongenerator. – Proc. of 13th Ozone World Congress. Kyoto, Japan, 1997, vоl. 2, pp. 791–796.
2. Смородин А.И., Сторчай Е.И. Генератор озона нового поколения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 111 с.
3. Чепурнов А.В., Паолини Б. Совершенствование технологии синтеза озона. – Материалы 32-го Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии». М.: МГУ, 2012.
4. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: Изд-во МГУ, 1998, 480 с.
5. Темников А.Г. и др. Электрофизические основы техники высоких напряжений: Учебник для вузов. М.: Изд-во МЭИ, 2018.
6. Paschen F. Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz. – Annalen der Physik und Chemie magazine, 1889, Bd. 273, Nо. 5, рр. 69–96.
7. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов К.В. Физическая химия барьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989, 176 с.
8. Гибалов В.И., Питч Г. Численное моделирование формирования и развития канала микроразряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, No. 65, c. 931–938.
9. Гибалов В.И., Питч Г. Выделение энергии в канале микроразряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, № 6, с. 1130–135.
10. Гибалов В.И. О физической природе барьерного разряда. – Журнал физической химии, 1994, т. 68, № 5, с. 926–930.
11. Manley T.C. The electric characteristics of the ozonator discharge. Trans. Electrochem. Soc. 84, 1943, pp. 83–96.
12. Лысов Н.Ю. О вольт-кулонной характеристике генератора озона. – Материалы 31-го Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии». М.: МГУ, 2010.
13. ГОСТ 22372-77. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5·106 Гц.
14. ГОСТ 1516.2-97. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции.
15. Kitayama J., Yagi Т., Ishida Т., Gotoh S., Esaki N., Ozawa T. Effects of dischargegap width and gas pressure on ozon generation characteristics of an air/fed ozongenerator. – Proc. of 13th Ozone World Congress. Kyoto, Japan, 1997, vоl. 2, pp. 791–796.
#
1. Lunin V.V., Samoylovich V.G., Tkachenko S.N., Tkachenko I.S. Teoriya i praktika polucheniya i primeneniya ozona (Theory and practice of obtaining and using ozone). Moscow, Publ. of Moscow State University, 2016, 416 p.
2. Smorodin A.I., Storchay Ye.I. Generator ozona novogo pokoleniya (New generation ozone generator). Moscow, Publ. of MSTU N.E. Bauman, 2017, 111 p.
3. Chepurnov A.V., Paolini B. Sovershenstvovaniye tekhnologii sinteza ozona. – Materialy 32-go Vserossiyskogo seminara «Ozon i drugiye ekologicheski chistyye okisliteli. Nauka i tekhnologii» (Improving the technology of ozone synthesis. - Materials of the 32nd All-Russian seminar «Ozone and other environmentally friendly oxidizing agents. Science and technology». Moscow, Publ. of Moscow State University, 2012.
4. Lunin V.V., Popovich M.P., Tkachenko S.N. Fizicheskaya khimiya ozona (Physical chemistry of ozone). Moscow, Publ. of Moscow State University, 1998, 480 p.
5. Temnikov A.G. et al. Elektrofizicheskiye osnovy tekhniki vysokikh napryazheniy: Uchebnik dlya vuzov (Physical chemistry of ozone). Moscow, Publ. of Moscow Pover Engineering Institute, 2018.
6. Paschen F. Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz. – Annalen der Physik und Chemie magazine, 1889, Bd. 273, Nо. 5, рр. 69–96.
7. Samoylovich V.G., Gibalov V.I., Kozlov K.V. Fizicheskaya khimiya bar’yernogo razryada (Physical chemistry of a barrier discharge). Moscow, Publ. of Moscow State University, 1989, 176 p.
8. Gibalov V.I., Pitch G. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68, No. 65, pp. 931–938.
9. Gibalov V.I., Pitch G. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. (Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68,No. 6, pp. 1130–1135.
10. Gibalov V.I. Zhurnal fizicheskoy khimii – in Russ. (Journal of Physical Chemistry), 1994, vol. 68, No. 5, pp. 926–930.
11. Manley T.C. The electric characteristics of the ozonator discharge. Trans. Electrochem. Soc. 84, 1943, pp. 83–96.
12. Lysov N.Yu. O vol’t-kulonnoy kharakteristike generatora ozona. – Materialy 31-go Vserossiyskogo seminara «Ozon i drugiye ekologicheski chistyye okisliteli. Nauka i tekhnologii» (About the volt-coulomb characteristic of the ozone generator. – Materials of the 31st All-Russian seminar «Ozone and other environmentally friendly oxidizing agents. Science and technology»). Moscow, Publ. of Moscow State University, 2010.
13. GOST 22372-77. Metody opredeleniya dielektricheskoy pronitsayemosti i tangensa ugla dielektricheskikh poter’ v diapazone chastot ot 100 do 5×106 Gts (GOST 22372-77. Methods for
determining the dielectric constant and the dielectric loss tangent in the frequency range from 100 to 5 106 Hz).
14. GOST 1516.2-97. Elektrooborudovaniye i elektroustanovki peremennogo toka na napryazheniye 3 kV i vyshe. Obshchiye metody ispytaniy elektricheskoy prochnosti izolyatsii (GOST 1516.2-97. Electrical equipment and electrical installations of alternating current for voltage of 3 kV and higher. General test methods for dielectric strength).
15. Kitayama J., Yagi Т., Ishida Т., Gotoh S., Esaki N., Ozawa T. Effects of dischargegap width and gas pressure on ozon generation characteristics of an air/fed ozongenerator. – Proc. of 13th Ozone World Congress. Kyoto, Japan, 1997, vоl. 2, pp. 791–796.
