氣體短緣短間隙流注放電過程計算機仿真.pdf

1、SF6以其優(yōu)異的物化性能,已成為電力行業(yè)中廣泛使用的重要熄弧及絕緣介質。但SF6是一種溫室氣體,已經被1997年通過的《京都議定書》列為全球管制使用的六種氣體之一,因此,近年來尋找SF6替代氣體的研究工作成為各國科學家和電力部門需要解決的迫切問題。本文的主要工作就是對SF6/N2混合氣體這一目前最有可能替代SF6的氣體介質的放電過程進行仿真模擬,以期能夠更加深刻理解該類氣體介質的放電機制,進而為后續(xù)以該類氣體為絕緣介質的電力設備的絕緣設

2、計提供必要的理論支持。
　　 本文采用二維流體動力學模型模擬板-板氣體間隙流注放電過程。模型包含根據物質守恒定理推導出的描述正、負離子以及電子對流-擴散運動過程的連續(xù)性方程,并耦合泊松方程對空間電場分布進行分析。對于模型的求解采用有限元法,用通量校正傳輸法(Flux-CorrectedTransport,FCT)抑制求解過程中產生的數值震蕩問題。實現(xiàn)了SF6及其混合氣體短間隙下流注放電過程的二維動態(tài)仿真。仿真包括了放電過程中各種

3、帶電粒子的碰撞電離、附著、結合、擴散等過程,并且考慮了光電離對放電過程產生的影響。
　　 本文對相同初值以及邊界條件條下10％SF6-90%N2、50%SF6-50%N2和純SF6氣體的流注放電情況進行了仿真,并就仿真結果作了對比和分析,結果表明:SF6含量高的混合氣體相對來說比較不容易被擊穿。并且在放電過程中可以觀測到負向流注的出現(xiàn)。并通過對有、無光電離參與時50%SF6-50%N2混合氣體氣體流注放電過程中不同時刻的軸向電子