Original title:
Elektrické charakteristiky klouzavého výboje
Translated title:
Electrical characteristics of gliding discharge for VOC decomposition
Authors:
Jeřábek, Martin ; Sysel, Petr (referee) ; Bartlová, Milada (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2010
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[cze][eng]
Předmětem této bakalářské práce bylo seznámit se s vlastnostmi plazmatu, jeho dělením a diagnostikou. Ve fyzice a chemii se za plazma považuje ionizovaný plyn složený z iontů, elektronů (a případně neutrálních atomů a molekul), který vzniká odtržením elektronů z elektronového obalu atomů plynu, či roztržením molekul (ionizací). O plazmatu se často mluví jako o čtvrtém skupenství hmoty. Pozornost byla zaměřena na popsání různých druhů elektrického výboje, jeho vlastností a výskytu. Jeden z nejznámějších elektrických výbojů vyskytujících se v přírodě je blesk, jiskrový výboj, se kterým se setkáváme při bouřkách. Blesk je elektrický výboj mezi centry kladného a záporného náboje jednoho, nebo více oblaků, mezi oblakem a zemí, nebo řidčeji mezi oblakem a stratosférou. Největší pozornost je ale věnováná především klouzavému elektrickému obloukovému výboji, tzv. Glid-Arc, ten je představitelem neizotermického plazmatu tvořeného slabě ionizovaným plynem. Nabízí celou řadu možností průmyslového využití, zejména pro svou vysokou energetickou účinnost, specifickou produktivitu a vysokou selektivitu reakcí. Glid-Arc je při nízkém až atmosférickém tlaku jednoduchým a finančně nenáročným způsobem generace netermálního plazmatu. Výboj bývá buzen mezi dvěma růžkovými elektrodami z různých materiálů v rozsahu tlaků velmi nízkých až po tlaky řádově jednotek MPa. Konstrukce je tvořena párem růžkových elektrod rozbíhajících se po proudu pracovního plynu. Po přiložení pracovního stejnosměrného nebo střídavého napětí dochází v místě nejmenší vzdálenosti mezi elektrodami k průrazu a jiskrový plazmový kanál je unášen ve směru proudícího plynu. Závěrečná praktická část se věnuje proměření VA charakteristiky a charakteristiky oscilace proudu, zapálení klouzavého výboje pro dané kombinace a poměry plynů dusík a metan o různém průtoku. Jsou zde porovnány hodnoty zápalného napětí pro tyto kombinace plynů. Následně jsou zhodnoceny vlastnosti různých kombinací plynů o dvou různých průtocích. Toto měření probíhalo v laboratoři FCH VUT v plazmovém reaktoru za atmosférického tlaku.
The subject of this bachelor's thesis was to get familiar with the characteristics of plasma, its divisinon and diagnostics. In physics and chemismy plasma is considered to be, an ionized gas composed of ions, electrons (and possibly neutral atoms and molecules), which is produced by detachement of electrons from the atomic shell, or by dissociation and ionization of molecules. The plasma is often referred as the fourth state of matter. Attention was given to the description of various types of electric discharge, its characteristics and occurrence. One of the most idey known electrical discharges occurring in nature is lightning, a spark discharge, which occurs in the storm. Lightning is an electric discharge between centres of positive and negative charge of one or more clouds, between cloud and earth, or rarely between the cloud and the stratosphere. The greatest attention is paid mainly to gliding electric arc discharge, called Glide-Arc; it is a representative of on-thermal plasma formed by weakly ionized gas. It has many industrial applications, especially for its high energy efficiency, specific productivity and high selectivity of chemical reactions. Under low and atmospheric pressure, Glide-Arc represents a simple and non-expensive way of non-thermal plasma generation. The discharge is excited between two electrodes of different materials in the pressure range from very low pressures up to the pressures of the order of units of MPa. The gliding arc system consist of horn-gaps electrodes diverging in the direction of the working gas flow. After the application of DC or AC voltage, a breakdown occurs at the smallest distance between the electrodes, and a spark plasma channel drifts (“glides“) in the direction of the flowing gas. The final experimental part deals with the measurement of VA characteristics and oscillation characteristics of the current, and with the determinativ of gliding arc ignitron for selected of nitrogen and methane gases at various flow rates. The values of ignition voltage for variol mixtures of gases have been compared. Furthermore, the properties various combinations of gases at different gas flow rates have been evaluated. Measurements were carried out in the plasma laboratory of the Faculty of Chemistry BUT in the plasma reactor at the atmospheric pressure.
Keywords:
carrier gas; electric discharge; Glid-Arc; plasma; VA characteristic; elektrický výboj; Glid-Arc; nosný plyn; plazma; VA charakteristika
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/5761
guest ::
