Ключові слова
water treatment
energy transfer efficiency імпульсний бар’єрний розряд
обробка води
ефективність передачі енергії
Як цитувати
Анотація
Задля визначення взаємоузгоджених параметрів вихідної ланки генератора коротких (~100 нс) імпульсів з робочою камерою, в якій імпульсним бар'єрним розрядом відбувається обробка води в крапельно-плівковому стані, розроблено наближену математичну модель, що описує перехідні процеси в схемі. Прийнятна для практики точність моделі підтверджена експериментальними даними. Розраховано параметри ємності діелектричного бар'єру та магнітних ключів, за яких ефективність передачі енергії в робочу камеру перевищує 60%. Встановлено, що ефективність у визначальній мірі залежить від відношення ємності діелектричного бар'єру робочої камери до вихідної ємності генератора імпульсів, оптимальне значення якого становить ≈2,6. Обґрунтовано вибір величини індуктивності розсіювання магнітного ключа, через який йде розряджання бар’єрної ємності після закінчення прямого імпульсу струму. Встановлено, що узгодженість параметрів вихідної ланки генератора імпульсів та робочої камери дає можливість суттєво зменшити теплове навантаження на швидкодіючий розмикаючий діод в вихідній ланці генератора імпульсів. Бібл. 15, рис. 8.
Посилання
Kogelschatz U. Dielectric-barrier discharges: their history, discharge physics, and industrial applications. Plasma Chemistry and Plasma processing. 2003. Vol. 23. No 1. Pp. 1–46. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1022470901385.
Zike Qiu, Xiao Wei Yang, Chang Ming Du. The applications of plasma gas injection for pollutants treatment. Transactions on Plasma Science. 2022. Vol. 50. Issue 7. Pp. 1999–2009. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2022.3177754.
Bozhko I.V., Kondratenko I.P., Lobanov L.M., Pashchin M.O., Berdnikova O.M., Mykhodui O.L., Kushnarova O.S., Goncharov P.V. Pulsed Barrier Dischrge for Treatment of Surfaces of 25KhGNMT Steel Plates. Tekhnichna elektrodynamìka. 2023. No 1. Pp.76−80. (Ukr). DOI: https://doi.org/10.15407/techned2023.01.076.
Samoilovich V.G., Gibalov V.I., Kozlov K.V. The physical chemistry of the barrier discharge. Moskva: Izdatelstvo Moskovskogo Gosudarstvennogo Universiteta, 1989. 176 p. (Rus)
Olof Nilsson J., Eninger Jan E. Numerical Modeling of Ozone Production in a Pulsed Homogeneous Discharge: A Parameter Study. IEEE Transactions on plasma science. 1997. Vol. 25. No 1. Pp. 73–82. DOI: https://doi.org/10.1109/27.557488
Advanced Oxidation Processes for Water Treatment: Fundamentals and Applications. Edited by Mihaela I. Stefan. IWA Publishing, 2018. 712 p. DOI: https://doi.org/10.2166/9781780407197.
Vanraes P., Nikiforov A.Y., Leys C. Electrical Discharge in Water Treatment Technology for Micropollutants. Plasma Science and Technology. Plasma Science and Technology – Progress in Physical States and Chemical Reactions. 2016. Pp. 429−476. DOI: https://doi.org/10.5772/61830.
Bo Jiang, Jingtang Zheng, Shi Qiu, Mingbo Wu, Qinhui Zhang, Zifeng Yan, Qingzhong Xue. Review on electrical discharge plasma technology for wastewater. Chemical Engineering Journal. 2014. Vol. 236. Pp. 348–363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.090.
Shen Zhao, Chunjing Hao, Di Xu, Yiyong Wen, Jian Qiu, Kefu Liu. Effect of Electrical Parameters on Energy Yield of Organic Pollutant Degradation in a Dielectric Barrier Discharge Reactor. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Vol. 45. No 6. Pp. 1043–1050. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2691726.
Bereka V.O., Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Research of energy efficiency of processing by pulse barrier discharge of water in a drop-film state. Tekhnichna elektrodynamìka. 2021. No 3. Pp. 50−57. (Ukr). DOI: https://doi.org/1015407/techned2021.03.050.
Pokryvalo A., Wolf M., Yankelevich Y. Investigation of Operational Regimes of a High-Power Pulsed Corona Source with an All-solid State Pulser. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2007. Vol. 14. No 4. Pp. 846−857. DOI: https://doi.org/10.1109/TDEI.2007.4286515.
Uhm H.S. An Analytical Theory of Corona Discharge Plasma. Physics of Plasmas. 2000. Vol. 4. No 9. Pp. 3117–3128. DOI: https://doi.org/10.1063/1.872451.
Bozhko I.V., Zozuljov V.I., Kobylchak V.V. SOS-generator for the electric discharge technology used pulse barrier discharge. Tekhnichna elektrodynamìka. 2016. No 2. Pp. 63–68. (Ukr). DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.02.063.
Meerovich L.A., Vatin I.M., Zaitsev E.V., Kandykin V.M. Magnetic generators of pulses. Moskva: Sovetskoe radio, 1968. 476 p. (Rus)
Singh S., Serdyuk Y.V., Gubanski S.M. Simulations of electrical discharges in air using stabilized drift-diffusion model. IEEE Transactions on Plasma Science. 2018. Vol. 46. Issue 8. Pp. 3031–3039. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2018.2850803.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Array