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(jié)構(gòu)緊湊等特點,近年來越發(fā)受到研究者的關(guān)注。本文采用數(shù)值模擬的方法對多種尖銳電極結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)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(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)，（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(jié)構(gòu)，（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(jié)構(gòu)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