本文研究介质阻挡气体放电条件下NOx脱除的规律.实验研究了AlO、CaO、MgO、玻璃不同阻挡介质下NOx的脱除效果,并在此基础上对不同阻挡介质对NOx脱除效果的影响进行了理论分析.实验结果及理论分析表明,不同的阻挡介质所形成的电场强度不同,提供的能量不一样,从而对NOx的脱除具有不同的影响.
巨介电常数材料因其温度稳定的高介电常数，在大容量电容器以及电子器件小型化方面具有潜在应用价值而受到广泛关注.本文系统研究了具有k2nif4结构的镍酸盐sm1.75sr0.25nio和la1.75ba0.25nio4陶瓷，在较宽的温度和频率范围内对其介电弛豫特性进行了系统的研究，分析了其介电弛豫起源的物理机制。
sm1.75sr0.25nio4陶瓷在测试范围内(123～573 k，1hz～10m hz)内，有两个明显的介电弛豫，分别在123～200 k和400 k左右范围内。在高达5 mhz频率下，介电常数仍超过60 000，介电损耗在很宽的温度范围内维持在10-1数量级；使用等效电路拟合表明，sm1.75sr0.25nio4陶瓷的巨介电效应来源于晶粒内部，即由电荷有序结构弓i起的小极化子跃迁导致其在很宽的温度范围出现温度稳定的巨介电常数；和其他巨介电常数材料相比较，sm1.75sr0.25nio4陶瓷在高频领域具有一定的潜在应用价值。
对于la1.75ba0.25nio4陶瓷，由于间隙氧离子会增加陶瓷的电导率，不能用固相反应烧结法制备出可以用来测试介电性能的陶瓷样品。采用sps烧结的la1.75ba0.25nio4样品，1073 k热处理前后la1.75ba0.25nio4陶瓷样品电导的巨大变化说明在空气中固相反应烧结和热处理很容易引入间隙氧离子；在测量范围内(128～573 k，1hz～10 mhz)la1.75ba0.25nio4陶瓷有两个介电弛豫，分别出现在100～200 k和室温附近，低温下的介电弛豫与电荷有序结构有关系，室温以上的介电弛豫由maxwell－wager界面极化等非本征因素引起。由于置换离子会使晶格畸变产生内应力，sps烧结的高置换量陶瓷样品热处理后很容易粉碎。关键词：k2nif4结构，巨介电效应，电荷有序，小极化子，间隙氧离子
从GPR探测剖面上提取介电常数信息,与土壤中污染物含量建立对应关系,定量评价土壤污染程度.研究发现:未污染土壤含水量与雷达GPR介电常数的关系遵循传统的Alharathi公式,由该式可量化土壤含水量;被油类污染的土壤,可采用体积混合模型CRIM量化土中油类含量;被盐类物质侵入的土壤,可采用介电常数和振幅作为输入参数的神经网络方法,进行污染物量化分析,有待进一步研究.利用探地雷达方法进行土壤污染程度定量评价及建立土壤介电常数与污染物浓度之间的量化分析公式,为探地雷达技术在土壤污染评价中的广泛应用奠定了基础.同时证明利用波速和介电常数关系从探地雷达剖面求取介电常数的方法可行.
该文对电晕法挥发性有机物(VOCS)作了机理性分析了,确定了去除VOCS的四个步骤, 阐明了每一个步骤的物理过程和化学反应历程,指出高介质电常数的电介质极化并产生微观的电晕放电有利于VOCS的去除.
随着科学技术的进步，电子工业和电子技术得到了飞速发展，对制作电容器的储能介质材料提出了更高的要求。电容器的小型化、多功能化要求介质材料不仅需要有高的储能密度，而且必须具备优良的加工性能。有机-无机复合材料以其能兼具无机材料的高性能和有机材料易加工的特点而广受关注。然而，将其用作储能介质材料时，由于聚合物的低介电常数引起了组元间的介电失配，不仅使复合材料的介电常数表现不佳，耐压强度也因介电差异而诱导的高内场而大幅降低，使材料的储能密度远低于单组分的材料，因此，本文针对复合材料陶瓷相组元和聚合物组元的差异，研究了介电匹配、复合材料组成以及界面相容性等对复合材料储能特性的影响，主要工作包括：(1)首先采用分子自组装聚合制备了pvdf/pan聚合体，结果表明：聚苯胺(pan)作为一种导电高分子，可以明显改善聚偏氟乙烯(pvdf)的介电性能，适当pan含量的pvdf/pan聚合体可以改善组元介电失配的情况，作为制备复合介质材料的聚合物基体。(2)草酸盐共沉淀法制备了ba0.3sr0.7tio3陶瓷粉体，粉体兼具纳米粉体比表面积大和微米粉体流动性好的特点，可以表现出固相法制备粉体所不具备的优势，同时，ba0.3sr0.7tio3粉体可以在保证复合材料介电常数较大的前提下实现与pvdf/pan聚合体良好的介电匹配，在170℃通过热压的工艺制备了ba0.3sr0.7tio3-pvdf/pan复合材料。结果表明：复合材料的介电常数、介电损耗以及耐压强度都会随着材料组成的变化而变化；复合材料两相的介电匹配越好，复合材料的耐压强度越高。(3)采用kh550型硅烷偶联剂对ba0.3sr0.7tio3陶瓷粉体预处理，研究了界面改善对复合材料储能特性各参数的影响，结果表明：适量的kh550硅烷偶联剂对ba0.3sr0.7tio3陶瓷粉体的预处理可以明显改善陶瓷和聚合物的界面相容性，进而改善复合材料的介电性能和耐压性能。关键词：储能介质，复合材料，介电性能，耐压强度
钨青铜结构复合氧化物是一类十分重要的介电材料，该材料体系被证明具有良好的组成、结构和功能特征。由于具有优异的铁电、压电、热释电、非线性光学等性能，而广泛应用于声表面波滤波器和谐振器、光波导、光调制器、红外探测器等电子元器件。
根据钨青铜结构较好的相容性与可调性的特点，本文通过氧八面体内、外阳离子的组合设计，在bao-(la， pr， eu)2o3-fe2o3-(nb，ta)2o5系统中进行了ba6-plnpfe1+p/2nb9-p/2o30(ln=pr， eu； p=1，1.5，2)系列铌酸盐陶瓷和ba4ln2fe2ta8o30(ln=la， pr，eu)钽酸盐陶瓷的制备，通过x射线衍射(xrd)、扫描电镜(sem)、铁电测试及介电表征等测试手段研究了铌、钽酸盐的晶体结构、相变特性与介电性能以及三者之间的关系。
在bao-(pr， eu)2o3-fe2o3-nb2o5系统中设计合成了结构通式为ba6-plnpfe1+p/2nb9-p/2o30(ln=pr，eu； p=1，1.5，2)的六种铌酸盐化合物，所得样品均为四方钨青铜结构单相结构，具有良好的烧结性。室温下两个含eu铌酸盐ba4eu2fe2nb8o30、ba4.5eu1.5fe1.75nb8.25o30显示为铁电相，其居里温度分别为150℃、100℃，其余4个样品为顺电相。实验结果显示eu系铌酸盐比pr系铌酸盐具有更高的居里温度，这类材料的居里温度大小与其ln3+离子半径大小相关联，离子半径小的eu系材料具有高的居里温度。该体系在高温时均出现类似的介电弛豫，这种高温弛豫在原子有序排列的ba4eu2fe2nb8o30和ba4eu2fe2nb8o30中体现的比较明显，由于介电峰随频率增大渐渐消失所以该峰不会是相变引起的，这类峰遵从arrihenius热激发方程，运用该方程计算介电异常峰的激活能，确定了它们介电异常峰的是由氧空位的迁移引起，与钙钛矿ba(fe1/2nb1/2)o3的巨介电响应类似，氧空位的出现可能是由于fe元素在陶瓷中存在变价。
在bao-ln2o3-fe2o3-ta2o5体系中设计、合成与制备了三个钽酸盐新化合物ba4ln2fe2ta8o30(ln=la， pr， eu)，它们的结构与铌酸盐类似，都是四方钨青铜类型，室温下均为顺电相，在1mhz附近具有很高的温度稳定性(-22～-63ppm/℃)，较高的介电常数(87～115)以及较低的损耗(10-3)。通过clousius-mosotti方程从单位晶胞体积内离子极化率的角度可以很好的解释介电常数的变化规律；温度稳定性与ln3+离子半径的变化呈线性关系。由于具有优良的介电性能，特别是很高的温度稳定性，该钽酸盐体系有望应用于温度稳定型电容器领域，具有潜在的应用价值。关键词:钨青铜结构；铌钽酸盐；xrd；介电性能；氧空位；温度稳定性
人工电介质结构是在自然界存在的电介质中人为掺杂金属颗粒，改变其电磁特性，进而形成满足特定需要的一类人工介质。基片集成人工介质是在原有电介质中加入金属柱以改变原有电介质的有效介电常数，前人已将这一特性应用于微波电路小型化。在此基础上，我们研究了新型的局部基片集成人工介质，即在电介质中加入金属通孔和金属焊盘。此结构周期排列后可以在一定频段范围内形成阻带，能够适应微波电路高选择性、抑制寄生通带等要求。首先，本文介绍了基片集成人工介质结构的演变过程，提出了一种新型局部基片集成人工介质(novel l-siad)结构，并提取了其等效电路。其次，通过大量的软件仿真和数据分析，对于单个周期和多个周期的新型局部基片集成人工介质(novel l-siad)结构进行了特性分析。再次，将这种新型局部基片集成人工介质(novel l-siad)结构应用于微波电路的设计中，分别对novel l-siad结构低通滤波器、novel l-siad结构双工器进行了优化设计，分别用designer软件进行仿真与优化，并对数据进行了分析比较。其中，novel l-siad结构低通滤波器，是结合凯塞(kaiser)窗函数理论知识和新型局部基片集成人工介质(novel l-siad)结构设计的。此低通滤波器有较好的滚降系数，并且可以很好地抑制寄生通带。最后，通过大量的软件仿真和数据分析，对于改进型局部基片集成人工介质结构进行特性分析。关键词：siad，周期结构，微波滤波器，双工器
本文阐述了测量煤粉水份以及物质介电常数的一般方法，提出了采用驻波比法测量煤粉水分的原理和方法。基于驻波比原理的煤粉含水量测量方法主要是根据介电常数的原理测量含水量。本文从煤粉介电常数与容积含水量之间的关系，提出了煤粉介电常数与含水量间关系的模型，指出影响煤粉介电常数的因素主要是堆密度、温度和测量频率。最后，本文通过实验数据拟合了煤粉介电常数、温度、堆密度与含水量间关系的相应模型。
为了提高臭氧产率,该文以有利于增大放电间隙场强和加强散热为出发点,在实验的基础上研究了薄间隙高频率臭氧发生器的臭氧产生规律和电介质材料的电性能参数.在该实验的综合条件下,对臭氧发生器的研究结果表明:外加电压增大时,臭氧浓度和产速都不断增大,产率则是先增长,达到最大值后又开始略微下降;气体流速增大时,臭氧浓度不断减小,而产速和产率都是先增长,达到最大值后又开始下降;电源频率在5.0~9.9knz范围内改变时,臭氧浓度、产速和产率变化不明显;当电介质厚度不变时,在0.3~0.5mm范围内改变间隙厚度,小间隙厚度优势不明显.从电介质的研究中可知,有的陶瓷样品介电常数比搪瓷样品的高出许多,但其损耗角正切也超出搪瓷样品的许多,搪瓷样品的电气强度可以和电瓷材料相比,因而从电性能的角度来看,陶瓷并不比搪瓷优越很多.
钛酸锶(srtio3)是一种重要的介质材料，居里温度为-250℃，在室温下具有立方钙钛矿结构。同常见的batio3、tio2等介质陶瓷材料相比，钛酸锶具有相对高的介电常数和较高的击穿强度等优点，在高压储能等领域有重要的应用潜力，是一种用途广泛的功能陶瓷材料。高储能密度储能介质材料面临如何同时提高介电常数、击穿强度的问题，对于srtio3基陶瓷体系而言，如何进一步提高其介电常数、击穿强度从而提高其储能密度是该体系面临的关键问题。本论文主要针对这些问题开展，希望通过稀土氧化物和烧结助剂的添加来提高srtio3体系的介电性能和耐压性能。作为常用的研究手段，掺杂可以显著改变功能陶瓷的性能。稀土氧化物掺杂能改善陶瓷的烧结性能、致密度和介电性能。目前，对abo3型钙钛矿结构的a位或b位进行稀土元素掺杂是研究的热点之一。本文选取三价稀土dy3+离子a位取代二价的sr2+离子，通过对其介电性能的研究，探讨了其微观结构对性能的影响。本论文采用固相反应法制备了sr1-xdyxtio3陶瓷(x=0,0.005,0.01,0.03,0.04)，讨论了dy2o3加入对srtio3的微观结构以及介电性能的影响。通过x射线衍射分析(xrd)、扫描电镜(sem)等手段研究了陶瓷的晶体结构以及微观形貌。实验结果表明，当x≤0.03时，体系为单相结构，当x=0.04时，有第二相生成。在1khz频率下测试陶瓷的介电性能，研究了陶瓷体系的常温介电性能变化的规律。实验结果表明，随着x从0增加到0.01，体系的介电常数从309增加到2506，随着x的进一步增加，体系的常温介电常数有所下降，对于x=0.04的样品，介电常数与介电损耗迅速增大，这与体系中出现第二相有关。掺杂后体系的介电损耗有一定增大。击穿强度随着x的增大先提高后下降。为了进一步提高体系的介电性能，并适当降低体系的烧结温度，本文选择zno作为烧结助剂。以sr0.99dy0.01tio3体系为基体，制备了不同zno含量的陶瓷，并研究了zno的含量对sr0.99dy0.01tio3体系介电性能的影响。实验结果表明，zno的加入能显著影响体系的微观结构和介电性能，体系仍为立方钙钛矿结构，同时体系的烧结温度得到降低。当zno的质量分数为0.7wt％时，在1320℃烧结3小时后sr0.99dy0.01tio3+0.7wt％zno陶瓷具有最优的介电及耐压性能：εr=4886，tanδ=4.9％，eb=8.9kv/mm。关键词：srtio3，稀土掺杂，zno，介电性能，耐压强度
基于探地雷达探测剖面反射波特征定性研究土壤污染时空分布与变化已取得良好效果，但利用探地雷达信息定量进行土壤污染程度评价的研究起步伊始。本文试图通过从gpr探测剖面上提取介电常数信息，并与土壤中污染物含量建立对应关系，从而实现利用gpr探测结果定量评价土壤污染程度。
本论文主要开展了以下四方面工作：一是室内模拟实验研究了未污染土壤、石油污染土壤、无机盐污染土壤的探地雷达探测图像特征；二是现场探测研究不同含水量土壤探地雷达图像特征：三是研究开发了依据探地雷达图像提取介电常数的方法；四是建立了不同污染物浓度与介电常数之间的定量关系。研究发现：利用ε=(c/v)2公式求取介电常数的方法简单易行，式中波速可采用原位直达波测试或波速分析等方法确定，但取样标定的方式更为准确：基于探地雷达剖面信息确定的介电常数能够反映出土壤物质组成和含量变化，可用以量化分析土壤污染程度；未污染土壤孔隙水含量和雷达实测介电常数的关系遵循传统的alharathi公式，可由此量化分析土壤含水量；被油类污染的土壤，其介电特性符合扩散介电模型，可采用体积混合模式的crim介电模型量化分析土中油类含量：被盐类物质侵入的土壤，可采用介电常数和振幅作为输入参数的神经网络方法，进行污染物的量化分析。
本论文建立的利用探地雷达进行土壤污染程度定量评价方法，及土壤介电常数与污染物浓度之间的量化分析公式，为探地雷达这种快速简便的地球物理探测方法在土壤污染评价中的广泛应用奠定了基础。
后续工作中将广泛而深入的研究不同类型的土壤污染物对介电常数的影响，并建立针对土壤类型、物理力学状态、污染物种类的土壤介电常数与污染程度之间的定量关系。
近年来,混和两相体中放电在许多领域都得到应用,特别是在环境治理方面有着可观的应用前景.对混和两相体放电现象的研究,有助于了解放电过程中的物理机制及固相物各项参数对放电的影响,从而促进放电技术在应用领域的研究.本文分析总结了空气中电晕放电的现象和产生机理,在实验的基础上研究了非均匀电场下气固混和两相体中的电晕放电现象,分析了固相物占空比与介电常数对气固混和体电晕放电特性的影响,并与空气中的放电现象进行了比较.实验结果表明:1)直流电压或交流电压作用下,同一种介质的占空比越大时,起晕电压越低;2)气固混和体在直流电压的作用下,当混和体中固相物的占空比小于某个临界值时,负极性下的起晕电压低于正极性;当占空比超过这个临界值时,负极性下的起晕电压会高于正极性;3)直流电压作用下,介电常数大的固相物组成的气固混和体在正极性下起晕电压较低,而在负极性下起晕电压较高;在交流电压的作用下,介电常数大的固相物组成的气固混和体起晕电压稍高于固相物介电常数较小的气固混和体.4)直流电压作用下的负电晕中,气固混和体的起晕电压高于空气中放电的起晕电压;在正电晕中,如果固相物的占空比比较小,气固混和体的起晕电压高于空气中放电的起晕电压.如果占空比足够大,将会出现当放电间隙小于某个值时,气固混和体的起晕电压高于空气中放电的起晕电压,而当间隙距离超过这个值时,气固混和体起晕电压可能低于空气中放电的起晕电压.
目前，自然循环式蒸汽发生器产生的一般是具有一定湿度的湿饱和蒸汽，而蒸汽湿度是以饱和蒸汽为工质的核动力汽轮机运行的一个重要参数。蒸汽湿度的准确测量对核电站以及核动力系统中蒸汽品质监测和汽轮机等装置的安全经济运行具有重要意义，但目前蒸汽湿度测量存在着难度大、准确度差、测量成本高等难点。
本文的主要创新点在于：研制了一种新型的多电极同轴圆筒形电容式传感器用于测量蒸汽湿度，该传感器可直接安装在管道上，实现了蒸汽湿度的在线测量，无需对蒸汽采样，避免了采样误差；根据空气与干饱和蒸汽介电常数十分接近的特点，采用向空气流中喷入雾化水来模拟流动湿蒸汽的方法对电容传感器进行了标定实验；鉴于目前还没有能够产生既定蒸汽湿度的装置，设计了一套“电容传感器湿饱和蒸汽标定系统”。
本文通过研究水和水蒸气的介电常数随温度、压力的变化趋势，结合介电理论论证了电容法用于流动湿蒸汽湿度测量的可行性。所设计的传感器具有结构简单、操作方便、工作稳定、造价低廉等优点。传感器标定实验结果表明，随气流湿度的增大，输出频率值逐渐降低，这与理论分析结果相一致。根据测量数据，对传感器的部分性能指标进行了评估，得出了湿度与频差间的函数关系。
应用cfd方法对传感器结构对气流流场产生的影响、两相喷嘴的外部流场特性，以及空气一喷雾系统中粒子分布情况进行了模拟分析。研究结果表明，当空气流过传感器时，其速度方向基本没有发生变化，圆筒形极板对来流产生了节流作用，极板间气流速度较入口速度有所增大，在最内层极板处，气流速度达到了最大，但极板间其余位置的速度分布比较均匀，没有产生较大的速度梯度；传感器对气流产生了一定阻力，但造成的压降很小，几乎可以忽略。对于两相流喷嘴，不同的入口速度条件下，气流的轴向速度都是在喷嘴出口位置达到最大，且在很短的距离内喷出速度会产生非常剧烈的变化，喷嘴入口气流速度越大，其出口位置喷出速度和振荡幅度也越大。随着喷嘴出口气流速度的增大，计算域内的回流现象会逐渐变得不明显，流线逐渐变得扭曲，流场的湍流强度逐渐增大。喷雾粒子在混合器入口和出口的中间部位密度较大，而在靠近壁面的位置粒子密度较小；混合段内喷雾粒子的粒径大小是较为理想的，没有出现直径很大的液滴，这说明利用两相喷嘴向空气流中喷入雾化水来模拟流动的饱和湿蒸汽是可行的。“电容传感器湿饱和蒸汽标定系统”能够根据要求产生出既定湿度的饱和蒸汽，所设计的蒸汽雾化喷嘴能够向系统中提供造湿所需的粒径均匀的雾滴，推导出的用于确定喷水量大小的计算公式为编制喷水控制程序提供了依据。
多相体放电的现象既存在于某些自然现象中，又是等离子体用于材料处理和环境污染物处理时一种极方便的形式。但长期以来，国内外关于混合两相体/多相体放电现象的系统研究未见报道。本文以空气—固体混合两相体为研究对象，系统地研究了固相物占空比、介电常数、放电间隙、外加电压极性和种类对气固两相体击穿和起晕电压的影响；采用自编程序对颗粒物对放电发展过程的影响进行了理论计算。研究成果包括如下几点：实验范围内，气固混合两相体的正极性击穿电压大于空气的击穿电压，负极性击穿电压则相反；其击穿存在极性效应，在长放电间隙、高占空比时，负极性的击穿电压低于正极性的。随着占空比增大，该极性效应越明显，出现得越早；实验范围内，不论是直流还是交流电压，占空比大的气固混合两相体击穿电压值总是低于占空比小的。固相物介电常数大的击穿电压低。交流下，气固混合两相体的击穿电压大于单纯空气的击穿电压。根据占空比不同和放电间隙不同，击穿在交流电压的正、负半波都可以发生。随着放电间隙的增大，气固混合两相体的起晕电压有从高于单纯空气间隙的起晕电压向低于单纯空气间隙的起晕电压转变的趋势，占空比越大其趋势越明显，正极性比负极性明显；直流电压下，气固混合两相体的起晕电压存在极性效应，不同的占空比下存在不同的极性效应；不论是直流还是交流电压下，占空比大的气固混合两相体的起晕电压低，固相物介电常数大的起晕电压低。交流电压下，占空比高的两相体在正半波起晕，低的则相反，其规律与两相体直流起晕的极性效应相吻合。对气固混合两相体中颗粒介质对放电发展过程的影响进行了数值计算，分析了颗粒物的存在对放电中各种粒子密度的空间分布和变化对流注发展过程的影响，计算了气固混合两相体放电过程中电场强度的分布及变化规律，得到如下结果：颗粒介质对电场存在畸变作用，在正极性电压下，颗粒表面荷正电荷；随着放电时间的推移，颗粒表面荷正电荷的区域逐渐扩大；在颗粒表面附近，流注运动方向不再是沿着放电对称轴，而是紧贴着颗粒表面移动；随着流注与颗粒介质的相对位置不同，流注头部净电荷密度呈现不同的变化趋势；流注的发展速度和发展进程由颗粒介质的物性和其空间位置共同决定；数值计算结果能较好地解释气固混合两相体击穿、起晕电压与单纯空气间隙放电的不同之处。最后，本文在探索混合多相体的应用上还进行了些探索性的工作，利用气液两相体脉冲电晕放电在脱除烟气中SO2的同时对焦化废水进行了处理。其结果有助于开拓多相体放电在各个领域的应用，并可能为综合钢铁企业的烟气脱硫和焦化废水处理提供一种新思路。本文进行的研究为了解气固两相体的绝缘特性和击穿过程积累了实验数据，也可以为多相体放电的应用提供设计依据和理论基础。
本文以汽轮机内蒸汽湿度的测量为目的，研制了基于微波谐振腔微扰法的蒸汽湿度测量系统。针对湿蒸汽介电常数难以精确计算的问题，在分析汽轮机内蒸汽和谐振腔内电场分布特点的基础上，提出了可用于谐振腔微扰分析的“水珠平移”方法。利用此方法分析建立了蒸汽湿度与谐振腔谐振频率、蒸汽湿度与谐振腔品质因数之间的关系。根据测量要求选择微波模块，搭建了蒸汽湿度测量系统。利用反射式谐振腔对调频信号的响应特性研制了自动频率跟踪系统，将该跟踪系统嵌入湿度测量系统中，不但可使VCO频率与谐振频率保持一致，而且能自动补偿VCO频率漂移对测量结果的影响。设计了饱和湿空气发生装置，测量了不同温度下饱和湿空气的介电常数，并与理论值进行了比较，分析了产生测量误差的原因。
该文首先回顾了ehd强化传热的发展概况,综述了ehd强化传热的研究现状,进一步结合当前ehd技术发展现状,阐明了进行了ehd强化传热机理性研究的重要性和迫切性.同时,一方面从理论上分析了两相流中外加电场分布情况、外加电场下两相流中离散相的受力情况、以及离散相在电场分布情况、外加电场下两相流中离散相的受力情况、以及离散相在电场中所具有的能量;另一方面,通过搭建一多功能可视化试验台,从观察到的试验现象上分析外加电场作用下、连续介质中离散相固体颗粒的运动规律,并且尝试将试验与理论进行对比分析,从理论的角度来揭示离散相在外加电场作用下的运动规律.同时,采用单因素法对试验结果进行了分析,研究了颗粒直径、液体温度、颗粒介电常数对离散相运动起跳电场强度的影响规律,并首次采用多元回归分析法预测外加电场两相流中离散相颗粒的起跳电场强度计算公式,为ehd强化传热的机理研究和试验研究提供了依据.
本文首先设计了一种大功率脉冲高压电源，其电压、频率在0～30KV、0～10KHZ范围内可以调节。同时在总结前人研究的基础上设计了一种新型介质板＋γ—AL2O3小球的脉冲放电等离子体反应器，并对反应器的放电特性进行了研究，这些研究包括：介质板介电常数、电压频率、电压波型、及间隙距离对放电能量的影响规律，并拍摄了相应的放电图像。通过分析得出以下主要结论：带介质板的反应器放电功率与介质板介电常数关系密切。在周期电压作用下对我们所研究的介质板介电常数范围，有如下规律：（1）PMAX(ε=8)>PMAX(ε=590)>PMAX(ε=3700)>PMAX(ε=14000)。（2）不同介质板介电常数，放电功率与电压频率有关，出现最高放电功率的电压频率随着介质板介电常数的减小而增加。当反应器在单极性定长脉冲作用下时，在我们研究的脉宽范围内：（1）随着脉冲宽度由几百纳秒增加到几千纳秒，放电能量增加，较强的放电出现在几个微秒。（2）在无介质板情况，放电能量明显低于有介质板情况，在脉冲宽度达到微秒级后，其也有所增加，但在间隙击穿前能达到的放电能量仍然较低,在本文研究的脉宽范围和介电常数范围内，ε=590反应器的放电能量始终较高。（3）输入电压脉宽越小，电极间隙距离对放电能量的影响越大，较小的间隙距离明显有利于放电能量的提高。
本文对氧化还原介质对酸性橙Ⅱ还原脱色影响进行了研究。文章选取三种醌类介质及两种非醌类介质在厌氧生物和化学还原的条件下进行试验。结果表明，2,6-二磺酸钠葸醌(aqds)、2-磺酸钠葸醌(aqs)和核黄素(vb2)对生物或化学还原脱色过程具有显著的促进作用，使其反应速率常数提高了8～27倍，化学还原的反应活化能降低44﹪，且促进作用随介质浓度上升而逐渐上升；而氧化还原电位大于零的两种介质bq和thio无明显促进作用。氧化还原电位是影响介质作用的重要因素，电位位于-100mv至-320mv区间的介质能够促进偶氮染料的还原脱色。
微波具有频率高、波长短、穿透力强等特点，可以在空间自由传播。利用它与物质之间的相互作用，微波在工业、农业、医疗、雷达、通讯、科研、环保等各个领域得到了广泛的应用。
本文首先全面介绍了微波与损耗媒质之间相互作用的理论基础、研究方法和发展现状。在此基础上开展的研究工作分为两部分，分别研究了微波与人体介质的相互作用，以及微波与含碳飞灰介质的相互作用。对于前者，利用电磁场理论建立了相互作用的理论模型，推导出了微波在人体表面的反射系数、透射系数、及其透入深度与人体组织介电常数和电导率的函数关系。通过将不同频率下的介电常数数值代入到这些函数中，详细计算出了反射系数、透射系数、及透入深度与微波频率的对应表，从中得出了提高微波热疗效率的关键是反射微波的再利用的重要结论。该表对于电磁波热疗中如何选择最佳的工作频率具有很好的指导意义。而对于后者，通过研究微波在损耗媒质中的传播，发现微波的幅度衰减和相位漂移量均与介质的含碳量有确定的对应关系，进而提出了一种全新的实时测量电厂烟道飞灰含碳量的方法--微波相移法。文中详细介绍了该方法的理论推导，测量系统构架和基于arm单片机的电路组成，并利用labview开发了电厂烟道飞灰含碳量实时测量系统的虚拟仪器界面，在该虚拟仪器界面下实现了定标参数的输入、数据的实时显示及数据文件的自动存储与删除，提高了系统处理大量数据的能力和测量的实时性和精准性。利用完成的样机在实验室进行了大量测试验证，实验结果与理论预期相符合。相信该方法的进一步完善和推广应用，有望能为各火电站监测锅炉中燃煤的燃烧状况，从而采取相应措施提高燃煤的效率作出重要贡献。
随着放电等离子体废水处理技术的发展，特别是两相体放电处理废水研究的深入，迫切需要放电物理理论和化学反应动力学理论密切结合起来，使研究水平由宏观的、唯象的而到微观的分子水平，而目前国内外关于气液两相体放电反应的化学动力学研究尚不多见。本文在深入地分析了放电等离子体化学本质特征的基础上，探讨了气液两相体放电化学反应动力学的研究内容和方法，结合放电理论初步建立了气水两相体放电化学动力学模型，并做出了计算和分析。主要研究内容包括：　　
建立了水中气泡放电反应的化学动力学模型，并对包含8个物种的8个方程进行了求解，计算模拟了单次放电产生的各活性物种浓度随时间的变化趋势。结果表明：(1)放电初始诱导反应产生的H2O2在后续的自由基反应中浓度逐渐降低，且电压高时要比电压低时更快，在1～1.5NS内降为零。(2)O2的浓度持续升高，在50～60NS内浓度达到平衡，且电压越高浓度就越高。（3）·OH和HO2·的浓度变化趋势都是先增后减，最后减少为零，·OH达到最大浓度值的时间大约在9～13NS之间，要长于HO2·（2～3NS）；两个物种在高电压下浓度值要高于低电压下的，且达最大浓度后高电压下要比低电压下浓度下降得快，基本上在相同的时间趋于零。　　
建立了气中喷雾放电活性物种产量的计算模型，研究了单个液滴颗粒表面活性物种产量随两相体放电特征参数的变化规律。结果表明：(1)随着两相体介电常数差异的增加，活性物种产量增加，其增加量对介电常数差异变化的灵敏度下降；(2)随着液滴体积分数增加，活性物种产量增加，其增加量对体积分数变化的灵敏度上升；(3)液滴荷电时的活性物种产量要比未荷电时的产量大2～10倍。　　
上述研究成果对气液两相体放电机制的研究将起到重要的作用。
共41条数据
主办单位：保定市科学技术信息研究所、电话、地址：保定市东二环路1539号。
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