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)性有機化合物、CO、SOx、NOx等污染物的脫除中。實驗表明，OH、HO2自由基屬于強氧化劑，在上述過程中起到了非常重要的作用，受到廣泛地關(guān)注。因此，對介質(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)律的研究成為一個重要的研究課題，值得深入探討。 本論文對介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)體系進行了化學(xué)動力學(xué)模擬。通過追趕法解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FORTRAN編程采用特雷納法求解。并將模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行了直接對比，二者總體上符合得較好。 主要研究內(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∑+)和電子的濃度隨時間的演變及它們在不同氣體組分和放電條件影響下的變化趨勢。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，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)過程和機理。 2.通過模擬得到介質(zhì)阻擋放電N2/O2/H2O/HCHO體系中OH、HO2以及電子的濃度隨時間的演變過程及其它們在不同的氣體組分和放電條件影響下的變化趨勢。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