介質(zhì)阻擋放電等離子體中OH、HO-,2-自由基的數(shù)值模擬.pdf

1、介質(zhì)阻擋放電等離子體己經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)化合物、CO、SOx、NOx等污染物的脫除中。實(shí)驗(yàn)表明，OH、HO2自由基屬于強(qiáng)氧化劑，在上述過(guò)程中起到了非常重要的作用，受到廣泛地關(guān)注。因此，對(duì)介質(zhì)阻擋放電等離子體中OH、HO2等自由基的性質(zhì)和它們隨外界條件變化規(guī)律的研究成為一個(gè)重要的研究課題，值得深入探討。 本論文對(duì)介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)體系進(jìn)行了化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬。通過(guò)追趕法解Boltzmann方程，得到電子能量分布函數(shù)，利用得到的電

2、子能量分布函數(shù)計(jì)算電子-分子碰撞反應(yīng)速率常數(shù)。然后把反應(yīng)的速率常數(shù)帶入速率方程，通過(guò)FORTRAN編程采用特雷納法求解。并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了直接對(duì)比，二者總體上符合得較好。 主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下: 1.模擬研究了H2O/He體系在介質(zhì)阻擋放電中，OH(X2∏)、OH(A2∑+)和電子的濃度隨時(shí)間的演變及它們?cè)诓煌瑲怏w組分和放電條件影響下的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明OH(X2∏)、OH(A2∑+)的濃度隨H2O、O2、N

3、2含量的增加先增加后減少；此外，當(dāng)電子密度、放電電壓、放電頻率增加時(shí)，OH(X2∏)、OH(A2∑+)自由基的濃度隨之增加。在論文中討論并分析了產(chǎn)生上述結(jié)果的主要物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理。 2.通過(guò)模擬得到介質(zhì)阻擋放電N2/O2/H2O/HCHO體系中OH、HO2以及電子的濃度隨時(shí)間的演變過(guò)程及其它們?cè)诓煌臍怏w組分和放電條件影響下的變化趨勢(shì)。在所研究的范圍內(nèi)OH、HO2自由基的濃度隨H2O、O2含量的增加先增加后減少，分別存在一