Распространение импульсного разряда над поверхностью воды и водных растворов
Диссертация
Одним из важнейших направлений изучения искрового разряда и его характеристик является исследование импульсного разряда, распространяющегося по поверхности воды и ее растворов. Необходимость таких исследований обусловлена разработкой устройств очистки воды и систем молниезащиты. В связи с этим в различных лабораториях выполнено большое количество работ по изучению искровых разрядов и в том числе… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Общее описание искровых разрядов
- 1. 2. Импульсные разряды в воде
- 1. 3. Импульсные разряды над поверхностью мокрого грунта
- 1. 4. Импульсные разряды над поверхностью жидкости
- 1. 5. Влияние проводимости и геометрии среды, над которой 24 распространяется разряд
- 1. 6. Определение некоторых параметров разрядов над жидкостями
- 1. 6. 1. Концентрация и температура электронов
- 1. 6. 2. Скорость распространения разряда
- 2. 1. Экспериментальная установка и методика измерений
- 2. 2. Стадии развития разряда
- 2. 3. Условия распространения импульсного разряда над поверхностью 41 жидкости
- 2. 4. Экспериментальная установка для определения скорости разряда
- 2. 5. Метод киносъемки
- 2. 6. Метод использования фотоумножителя
- 2. 7. Метод использования эквивалентной схемы разряда
- 2. 8. Сравнение результатов полученных разными методами
- 2. 9. Выводы к главе 2
- 3. 1. Экспериментальная установка для определения параметров плазмы 52 разряда
- 3. 2. Методика спектральных, измерений и определения параметров плазмы 52 разряда
- 3. 3. Определение интегрального по спектру свечения разряда над 56 поверхностью воды
- 3. 4. Общие характеристики спектра разряда над поверхностью воды
- 3. 5. Определение температуры возбуждения и концентрации электронов в 62 плазме завершенного разряда
- 3. 6. Определение температуры возбуждения и концентрации электронов в 67 плазме незавершенного разряда
- 3. 7. Сравнение полученных экспериментально параметров с теоретическими 69 оценками
- 3. 8. Выводы к главе 3
- 4. 1. Зависимость продолжительности второй стадии развития разряда от 72 различных параметров
- 4. 2. Объяснение распространения разряда на основе газодинамической 73 модели
- 4. 3. Схема расположения диэлектрических преград
- 4. 4. Возможность преодоления преграды
- 4. 5. Влияние преград на характеристики разряда
- 4. 6. Распространение импульсного разряда над твердой поверхностью
- 4. 7. Выводы к главе 4
- 5. 1. Определение времени распространения разряда при нагреве воды
- 5. 2. Зависимость скорости от сопротивления соляных и спиртовых 88 растворов
- 5. 3. Зависимость скорости от сопротивления соляных растворов в 92 дистиллированной воде
- 5. 4. Выводы к главе 5
Список литературы
- Базелян Э.М., Райзер Ю. П. Искровой разряд. М.: Изд-во МФТИ, 1997.
- Ретер Г. Электронные лавины и пробой в газах. Пер. с англ. под ред. Комелькова B.C. М.: Мир.1968.
- Стекольников И. С. Физика молнии и грозозащита. М. JI. 1943.
- Мик Д., Крэгс Д. Электрический пробой в газах. Пер. с англ. под ред. Комелькова B.C. М. ИЛ. 1960.
- Разевиг Д.В., Атмосферные перенапряжения на линиях электропередачи. М.-Л. 1959.
- Юман М.А., Молния, пер. с англ. М. 1972.
- Имянитов И.М., Чубарина Е. В., Шварц Я. М. Электричество облаков. Л. 1971.
- Schonland В. The lightning discharge. Handbush der Physik Bd 22. Springer-Verlag. 1956.
- Комельков B.C. Извещение АН. СССР. Техника. 1947. № 8. С. 955.
- Горин Б.Н., Шкилев A.B. Развитие электрического разряда в длинных промежутках при импульсном напряжении положительной полярности // Электричество. 1974. № 2. С. 29.
- Евтюхин Н.В., Савельев A.B., Марголин А. Д., Шмелев В. М. Ползущий пробой по поверхности полимера // ДАН СССР. 1989. Т. 307. № 6. С. 1370.
- Шмелев В.М., Марголин ЛД. Распространение электрического разряда по поверхности воды и полупроводника // ТВТ. 2003. Т. 41. № 4. С. 831.
- Аксенов B.C., Голуб В. В., Губин С. А. и др. Скользящий электродуговой разряд как способ управления траекторией полета летательного аппарата // Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. Вып. 20. С. 62.
- Loeb L.B., Meek J.M. The Mechansim of the Electric Spark. Oxford: Clarendon Press. 1941.
- JIe6 Л. Основные процессы электрических разрядов в газах. Пер. с англ. под ред. H.A. Капцова. М. -JL: Гостехиздат. 1950.
- Gallimberti I. // J. Physique. 1979. V.40 N Cl. P. 193.
- Waters R.T. Electrical breakdown in Gases // Ed. J.M. Meek and J.D. Craggs. New York: Willey. 1978. P.385.
- Александров Н.Л., Базелян Э. М., Новицкий Д. А. Влияние влажности на свойства длинных стримеров в воздухе. // Письма в ЖТФ, 1998. Т 24. № 9. С. 86.
- Арделян Н.В., Бычков В.Л, Космачевский К. В., Кочетов И. В. Моделирование разрядной плазмы с парами воды. XXXVII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8−12 февраля 2010 г. С. 361.
- Ardelyan N. V., Bychkov V.L., Kochetov I. V., Kosmachevskii К. V. On Pulsed Discharge in Humid Air. ALAA -2010−1589. 48-th ALA A Aerospace Science Meeting, Orlando World Center Marriott, 4−7 January, 2010, Orlando, Florida. (10P).
- Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М.: Наука, 1980.
- Энгель А., Штеенбек М. Физика и техника электрического разряда в газах. Под ред. Капцова H.A. М.: ОНТИ, 1936.
- Капцов H.A. Электроника. М.: Гостехиздат. 1956.
- Энгель. А. Ионизованный газ. М.: Физматгиз. 1959.
- Смирнов Б.M. Физика слабоионизованного газа. М.: Наука. 1972.
- P. Bruggeman, C.Leys. Non-thermal plasmas in and in contact with liquids. J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. 42. 53 001. p. 1.
- Анпилов A.M., Бархударов Э. М., Копъев B.A. и др. Вхождение атмосферного электрического разряда в воду // Физика плазмы. 2006. Т.32. № 11. С. 1048.
- Пискарев КМ. Выбор условий электрического разряда при генерировании химически активных частиц для разложения примесей в воде // ЖТФ. 1999. Т.69. вып.1. С. 58.
- Белошеев В.П. Особенности формирования искрового разряда по поверхности воды. // ЖТФ. 1996. Т.66. Вып.8. С. 50.
- Белошеев В.П. Исследование лидера искрового разряда по поверхности воды // ЖТФ. 1998. Т. 68. Вып. 7. С. 44.
- Белошеев В.П. Лидерный разряд на поверхности воды в виде фигур Лихтенберга // ЖТФ. 1998. Т. 68. Вып. 11. С. 63.
- Белошеев В.П. Самоорганизация структуры лидерного разряда по поверхности воды. // ЖТФ. 2000. Т.70. Вып.7. С. 109.
- Бродская Б.Х. Развитие импульсных разрядов на границе газ водный электролит и оценка их воздействия на химические и биологические системы // Химия высоких энергий. Том 16. № 5. 1982. С. 458.
- Шмелев В.М., Евтюхов Н. В., Козлов Ю. Н., Бархударов Э. М. Химическая физика. 2004. Т.23. № 9. С. 77.
- Шмелев В.М., Анпилов А. М., Бархударов Э. М. Поверхностный разряд внутри воздушной каверны в воде // Прикладная физика № 5. 2005. С. 55.
- Ушаков В.Я. Импульсный электрический пробой жидкостей. Томск. 1975. С. 255.
- Рязанов Н.Д., Перевязкипа Е. П. Действие обеззараживающих факторов импульсного электрического разряда в воде // Электронная обработка материалов 1984. Т. 116. № 2. С. 43.
- Потапчеико Н.Г., Савлук О. С. Использование ультрафиолетового излучения в практике обеззараживания воды // Химия и технология воды. 1991. Т. 13. № 12. С. 1117.
- Шмелев В.М., Евтюхгш Н. В., Че Д.О. Стерилизация воды импульсным поверхностным разрядом // Химическая физика. 1996 Т. 15. № 3. С. 140.
- Mizuno A., Hori Y. Destruction of Living Cells by Pulsed High-Voltage Application. IEEE Trans. Ind. Appl. 1988, 24, 387.
- Sale A.J.H., Hamilton W.A. Effects of High Electric Fields on Microorganisms I. Killing of Bacteria and Yeasts. Biochim. Biophys. Acta 1967, 148, 781.
- Hamilton WA., Sale A.J.H. Effects of High Electric Fields on Microorganisms II. Mechanism of Action of Lethal Effect. Biochim. Biophys. Acta 1967, 148, 789.
- Sato M., Tokita K., Sadakata M., Sakai Т., Nakanishi K. Sterilization of the Microorganisms by a High-Voltage Pulsed Discharge Under Water. Int. Chem. Eng. 1990, 30, 695.
- Grahl Т., Maerkl H. Killing of Microorganisms by Pulsed Electric Fields. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1996,45, 148.
- Lubicki P., Jayaram S. High Voltage Pulse Application for the destruction of the GramNegative Bacterium Yersinia cnterocolitica. Bioelectrochem. Bioenerg. 1997, 43, 135.
- Mazurek В., Lubicki P., Staroniewicz Z. Effect of Short HV Pulses on Bacteria and Fungi. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 1995, 2, 418.
- Schoenbach K.H., Joshi R.P., Stark R.H., Dobbs F.C., Beebe S.J. Bacterial Decontamination of Liquids with Pulsed Electric Fields. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2000, 7, 637.
- Dunn J., Ott Т., Clark W. Pulsed-light treatment of food and packaging // Food Technology. 1995. № 9. P. 95.
- Анпилов A.M., Бархударов Э. М. и др. Физика плазмы. 2004. Т. 30. № 7. С. 683.
- Гайсин А.Ф., Сон Э.Е. Паровоздушные разряды между электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении // ТВТ. 2005. Т. 43. № 1. С. 5.
- Гайсин Ф.М., Сон Э.Е. Электрические разряды в парогазовой среде с нетрадиционными электродами. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Раздел 4.7.5. Под ред. Фортова В. Е. М.: Наука. 2000. С. 241.
- Гайсин Ф.М., Сон Э.Е. Электрофизические процессы в разрядах с твердым и жидким электродами. Свердловск: Изд-во Уральского ун-та. 1989. С. 432.
- Гайсин Ф.М., Сон Э.Е Возникновение и развитие объемного разряда между твердыми и жидкими электродами. В сб.: Химия плазмы. Под ред. Смирнова Б. М. Т. 16. М.: Энергоатомиздат. 1990. С. 120.
- Гайсин Ф.М., Сон Э.Е., Шакиров Ю. И. Объемный разряд в парогазовой среде между твердыми и жидкими электродами. М.: Изд-во ВЗПИ. 1990. С. 90.
- Afanas’yeva N.A., Galimova R.K., Gaisin KM., et al. The Interaction of the Stream-gas Discharge Plasma with the Surfaces of Solid and Liquid Substances. Fifth European Conference on thermal plasma processes. St. Peterburg. 1998. P. 265.
- Полок Н. С. Плазмохимия. М.: ИНХС АН СССР. 1990. С. 337.
- Xickling A. Modern Acpeets of Electrochemistry. London. Butterworth. 1971. № 6. P. 329.
- Хлюстова A.B., Максимов A.M., Титов B.A. Коэффициенты эмиссии электронов из растворов электролита. Мат. школы № 9 плазмохимии для молодых ученых России. Иваново: ИГХТУ. 1999. С. 132.
- Словецкий Д.Ч., Терентъев С. Д., Плеханов В. Г. Механизм плазменно-электролитического нагрева металлов // ТВТ. 1986. Т. 24. № 2. С. 353.
- Lisitsyn I.V., Nomlyama Н., Katsuki S., Akiyama H. Thermal processes in a streamer discharge in water // IEEE Trans. Dielectrics and Electrical Insulation 1999, V.6, issue 3, P.351.
- Гайсин А.Ф. Многоканальный разряд между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении // ТВТ 2006 г., том 44, № 3. С. 343.
- Гайсин А.Ф., Тазмеев Х. К. Паровоздушный разряд с пористым электролитическим катодом при атмосферном давлении // ТВТ 2005, том 43, № 6. С. 813.
- Капцов Н.А. Электрические явления в газах и вакууме. М.: Атомиздат. 1969.
- Акишев Ю.С., Апонин Г. И., Каральник В. Б. и др. Физика плазмы. 2004. Т. 30. № 12. С. 1088.
- Аксеонов B.C., Губин С. А., Ефремов В. П. и др. XVIII Международная конференция «Физика экстремальных состояний вещества 2003» Под ред. Фортова В. Е. и др. Черноголовка: ИПХФ РАН, 2003. С. 103.
- Аксеонов B.C., Губин С. А., Голуб В. В. и др. The fifth workshop on magnetoplasma aerodynamics for aerospace applications. 2003.
- Аксеонов B.C., Голуб В. В., Губин С. А. и др. Тезисы научно-координационного совещания-симпозиума «Проблемы физики ультракоротких процессов в сильнонеравновесных средах». Под ред. Ефремова В. П., Нормана Г. Э. и др. Черноголовка ИПХФ РАН. 2003. С. 25.
- Зобов Е.А., Соколов В. Г., Сидоров А. Н. и др. ПМТФ. 1980. № 2. С. 19.
- Фазизов Е.А., Ахмеров H.A., Гладуш Г. Г. и др. ТВТ. 1984. Т.22. № 4. С. 655.
- Златин H.A. Физика быстро протекающих процессов. Т. 1. М.: Мир. 1971.
- Базеляи Э.М. Искровой разряд в грунте // Электричество. 1991. № 11. С. 27.
- Базеляи Э.М., Хлапов A.B., Шкилев A.B. Развитие импульсного разряда вдоль поверхности воды и фунта // Электричество. 1992. № 9. С. 19.
- Стеколъников И.С. Природа длинной искры. М.: Изд-во АН СССР. 1960.
- Базелян Э.М. Электричество. 1987. № 5.
- Байков А.П., Богданов О. В., Гайворонский О. С. и др. Развитие лидера в воздушных промежутках большой длины // Электричество. 1988, № 9.
- Лупейко A.B., Мирошниченко В. П., Сысоев B.C., Чернов E.H. Особенности развития разряда в длинных промежутках при прямоугольных импульсах напряжения. Труды 2 Всес. совещания по газовому разряду. Т. 2, Тарту. Изд-во ТГУ. 1984.
- Белошеев В.П. Устройство для обеззараживания питьевой и сточной воды. Патент РФ № 2 042 641. 1992.
- Гайсин А.Ф., Кашапов Н. Ф. Основные ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ процессы при плазменно-электролитной очистке поверхности. XXXI международная конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород. 2006.
- Пискарев И.М., Рылова А. Е., Севастьянов А. И. Образование озона и пероксида водорода в электрическом разряде в системе раствор-газ // Электрохимия. 1966. Т. 32. № 7. С. 895.
- Резинкина М. М. Князев В.В., Кравченко В. И. Использование математического описания развития лидерного канала молнии для выбора параметров модельных экспериментов и средств молниезащиты // ЖТФ. 2007. Т. 77. Вып. 8. С. 44.
- Анпилов A.M., Бархударов Э. М., Копъев В. А., Коссый И. А., Силаков В.П. XXXIII Международная конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2006.
- А. М. Anpilov, Е. М. Barkhudarov, V. A. Kop’ev, I. A. Kossyi High-voltage pulsed discharge along the water surface. Electric and spectral characteristics. 28 ICPIG, July 15−20, 2007, Topic number: 10, p. 1030. Prague, Czech Republic.
- Филлипов Ю.В., Емельянов Ю. М., Семиохин И. А. Современные проблемы физической химии. М. 1968. Т. 2. С. 43.
- Белошеев В.П. ПМТФ. 1981. № 2. С. 43.
- Андреев. С.И., Зобов Е. А., Сидоров А. И. ПМТФ. 1978. № 3. С. 38.
- Белошеев В.П. Самосогласованность развития и фрактальность структуры лидерного разряда по поверхности воды // ЖТФ, том 69, вып. 4. С. 35.
- Анпилов A.M., Бархударов Э. М., Коссый И. А., Малых Н.И. XXXV Международная конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2008.
- A.M. Анпилов, Э. М. Бархударов, И. А. Коссый и др. XXXVI Международная конференция по физике плазмы и УТС. Звенигород, 2009 г. С. 332.
- Грим Г. Уширение спектральных линий в плазме. М. Мир. 1978.
- Kekez М., Savic P. Correlation of leader velocity for currents varying from 90 mA to 2 kA. 4-th Intern. Symp. On High Voltage Engeneering. Athen, 5−9 Sept. 1983. Rep. 42.04.