Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Влияние скорости течения газа на электрофизические параметры барьерного разряда при формировании гелиевой плазменной струи атмосферного давления

Работа №137305

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

физика

Объем работы43
Год сдачи2017
Стоимость4265 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
18
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение………………………………………………………………………..3
Глава 1. Слаботочный газовый разряд атмосферного давления: условия
инициирования, свойства…
1.1. Коронный разряд
1.2. Барьерный разряд
1.3. Условия формирования плазменной струи……………………….12
Глава 2. Генерация плазменной струи на основе барьерного разряда в
потоке гелия
2.1. Экспериментальная установка для генерирования плазменной
струи на основе барьерного разряда в потоке гелия……………………......15
2.2. Газодинамические условия формирования плазменной струи….18
2.3. Электрические измерения параметров разряда……………….......22
2.4. Методика расчета энергетических характеристик разряда………28
Глава 3. Влияние скорости газового потока на электрические и
энергетические характеристики барьерного разряда при генерировании
гелиевой плазменной струи
3.1. Влияние скорости газового потока на формирование гелиевой
плазменной струи в окружающем воздухе………………………………….30
3.2. Влияние скорости газового потока на электрические и энергетические характеристики барьерного разряда в потоке гелия
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

В настоящее время бурно развивается новая
междисциплинарная область науки и техники плазменная
медицина [1]. Она основана на использовании струй
холодной (т.е. с температурой газа порядка комнатной)
газоразрядной плазмы атмосферного давления, которая
имеет ряд важных преимуществ перед другими
аналогичными способами воздействия на биологические
объекты благодаря своей селективности и «мягкому»
неразрушающему воздействию. В литературе можно
найти большое количество публикаций, которые
свидетельствуют об эффективности деструктивного
действия плазмы на культуры бактериальных клеток и их
биоплёнки, а также о её ранозаживляющих и
стимулирующих регенерацию тканей свойствах [2], [3],
[4]. Стали появляется статьи, в том числе обзорные, о
возможностях применения генераторов плазменных струй
в отдельных областях медицины: стоматологии [6], [7] и
хирургии [8], дерматологии [9] и др. В этих работах фокус
внимания направлен на выявление способов управления
результатом её действия на биологические объекты.
Однако, несмотря на то, что ранее уже были выявлены
некоторые закономерности в генерировании холодной
плазменной струи барьерного разряда в потоках инертных
газов, сегодня часто приходится возвращаться к ним,
уточнять и систематизировать факторы, определяющие4
эффект плазменного воздействия на биологический
материал. Одним из важных рабочих параметров
генератора плазменной струи является скорость газового
потока, в котором она формируется. Очевидно, что
условия газонапуска отвечают за формирование
плазменной струи в окружающем воздухе, но также они
могут влиять и на характеристики разряда.
В настоящей работе выполнены эксперименты по
проверке гипотезы влияния скорости течения газа на
электрические и энергетические параметры барьерного
разряда в потоке гелия. Более конкретно, цель работы
заключалась в определении влияния скорости газового
потока (режима течения газа) на формирование гелиевой
плазменной струи в окружающем воздухе и в выявлении
закономерностей влияния скорости газового потока на
электрические и энергетические характеристики барьерного разряда.
Для этого были решены следующие задачи:
1) анализ данных о влиянии газодинамических условий
формирования гелиевой плазменной струи (объёмного
расхода газа, скорости газового потока) на её длину и
определение условий газонапуска для формирования
ламинарного и турбулентного режимов течения газа;
2) постановка и выполнение экспериментов по
осциллогрофированию барьерного разряда в
ламинарных и турбулентных потоках гелия;5
3) обработка осциллограмм, анализ электрических
параметров разряда в зависимости от режима течения газа;
4) расчёт энергетических параметров барьерного разряда
и выявление их зависимости от скорости газового потока;
5) анализ полученных данных, выявление закономерностей.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В работе выполнено экспериментальное исследование
влияния режима течения газа со скоростями 0,5…30 м/с на
генерирование в нём плазменной струи барьерного
разряда. Подтверждена гипотеза о влиянии скорости
течения газа на электрические и энергетические
параметры барьерного разряда в потоке гелия.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что при
разработке генераторов плазменных струй на основе
барьерного разряда важно учитывать не только параметры
системы питания, но и режим газонапуска. Показано, что
поток газа влияет на формирование струи и на
характеристики разряда, которые, в свою очередь,
определяют свойства генерируемой плазмы.
В дальнейшем предполагается выполнить серию
экспериментов для подтверждения ряда сделанных здесь
предположений. В частности, все эксперименты будут
дополнены измерениями степени разогрева разрядной ячейки и газового потока.
Исследования по данному направлению ориентированы на
разработку подходов к созданию способов применения
генератора плазменной струи для антибактериальной
обработки поверхности ран. Эти работы проводят в
СПбГУ на медицинском факультете в рамках проекта
«Бактерицидный эффект и регенерация кожных ран при
воздействии холодной плазмы атмосферного давления»39
под руководством профессора кафедры физиологии О.В. Рыбальченко.


1. Plasma Medicine. Applications of Low-Temperature Gas
Plasmas in Medicine and Biology.Cambridge University Press,
Cambridge UK, 2012, 416 pp.
2. M. Laroussi. From killing bacteria to destroying cancer
cells: 20 years of plasma medicine // Plasma Process. Polym.
2014, 11, 1138–1141.
3. E. Stoffels, A. J. Flikweert, W. W. Stoffels and G. M. W.
Kroesen // Plasma needle: a non-destructive atmospheric
plasma source for fine surface treatment of (bio)materials. -
Plasma Sources Sci. Technol. 2002, 11, 383.
4. Svetlana A. Ermolaeva et al.// Bactericidal effects of nonthermal argon plasma in vitro, in biofilms and in the animal
model of infected wounds, Journal of Medical Microbiology
60 (2011) 75-83.
5. S. Wu, Y. Cao, and X. Lu // The State of the Art of
Applications of Atmospheric-Pressure Nonequilibrium Plasma
Jets in Dentistry.
6. Fridman G. et al. // Applied plasma medicine, Plasma
Processes and Polymers. – 2008. – Т. 5. – №. 6. – С. 503-533.
7. C. Hoffman, C. Berganza and J. Zhang// Cold Atmospheric
Plasma: methods of production and application in dentistry
and oncology, Medical Gas Research (2013) 3:21.
8. J Raiser and M Zenker. Argon plasma coagulation for open
surgical and endoscopic applications: state of the art // Journal
of Physics D: Applied Physics 2006 J. Phys. D: Appl.41
Phys. 39 3520.
9. Julia Heinlin, Gregor Morfill, Michael Landthaler et. al. //
Plasma medicine: possible applications in dermatology,
JDDG: Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft
8 (12) (2010) 968–976.
10. Gregory Fridman, et. Al. // Plasma Chemical Plasma
Process Vol. 26, 425–442, 2006
11. E. Stoffels, A. J. Flikweert, W. W.Stoffels, G. M. W.
Kroesen // Plasma Sources Sci. Technol. 11 (2002)
12. А.В. Самусенко, Ю.К. Стишков // Электрофизические
процессы в газах при воздействии сильных электрических
полей, Санкт-Петербург 2011.
13. Ю.П. Райзер // Физика газового разряда, Издательский
Дом Интеллект, Долгопрудный 2009.
14. Ю.П. Пичугин // Структура барьерного разряда и
синтез озона.
15. В. Г. Самойлович , В. И. Гибалов , К. В. Козлов //
Физическая химия барьерного разряда, 1989.
16. C. Tendero, Ch. Tixier, P. Tristant, et. Al. //
Spectrochimica Acta Part B, Vol. 61, 2-30, 2006.
17. Fricke K, Koban I, Tresp H, Jablonowski L, Schröder K,
Kramer A, Weltmann K-D, von Woedtke T, Kocher T //
Atmospheric pressure plasma: a highperformance tool for the
efficient removal of biofilms. PLOS ONE 2012, 7(8):e42539.
18. Э.А. Соснин, В.А. Панарин В.С. Скакун, В.Ф.
Тарасенко, Д.С. Печеницин, В.С. Кузнецов // Источник42
плазменной струи атмосферного давления, формируемой в
воздухе или азоте при возбуждении барьерным разрядом,
Журнал технической физики, 2016.
19. A. Shashurin, M. Keidar, S. Bronnikov, R. A. Jurjus, M. A.
Stepp //Applied Physics Letters 93 (18), 181501.
20. J. Kolb // Applied Physics, 2008.
21. Q. Xiong et al. // Length control of He atmospheric
plasma jet plumes: Effects of discharge parameters and
ambient air // Physics of Plasmas 16 (2009) 043505.
22. Li, Q., Li, J. T., Zhu, W. C., Zhu, X. M., & Pu, Y. K.
(2009) // Effects of gas flow rate on the length of atmospheric
pressure nonequilibrium plasma jets. Applied Physics Letters,
95(14), 141502.
23. Ulrich Kogelschatz // Dielectric-barrier Discharge: Their
History, Discharge Physics, and Industrial Applications //
Plasma Chemistry and Plasma Processing, Vol. 23, No. 1 . –
2003. – 1-46.
24. Stanislav Pekarek // Experimental study of surface
dielectric barrier discharge in air and its ozone production //
Journal of Physics D: Applied Physics 45 (2012) 075201

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.