Original title: Diagnostika elektrických výbojů v kapalinách
Translated title: Diagnostics of electric discharges in liquids
Authors: Vašíček, Michal ; Mazánková, Věra (referee) ; Kozáková, Zdenka (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2012
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Cílem této práce je proměření elektrických charakteristik zapálení stejnosměrného elektrického výboje v roztoku elektrolytu a vyhodnocení jednotlivých parametrů (napětí, proud, světelný signál a zvuk). Výsledkem je porovnání těchto parametrů při přechodu z diafragmové na kapilární konfiguraci použitím statických a dynamických charakteristik. Další část popisuje vzájemné rozdíly a určuje přibližnou hranici mezi jednotlivými konfiguracemi. Studium stejnosměrného elektrického výboje generovaného na dírce bylo prováděno v polykarbonátovém reaktoru o celkovém objemu 110 ml rozděleného měnitelnou polyacetátovou přepážkou. Na tyto přepážky byla umístěna série keramických disků značky Shapal o tloušťce 0,3–1,5 mm se středovou dírkou o průměru 0,3 mm. Rozdělením vznikly dvě přibližně stejně velké komory, z nichž každá obsahovala nerezovou elektrodu. Na elektrody bylo dodáváno stejnosměrným zdrojem vysoké napětí o výkonu až 500 W. Jako elektrolyt byl použit roztok NaCl s počáteční vodivostí 570 S/cm. Časově rozlišené charakteristiky byly zaznamenávány na čtyřkanálovém osciloskopu Tektronix TDS 2024B, na němž bylo měřeno napětí přes sondu HV Tektronix P6015A, proud přes odpor 5,13 , zvuk piezoelektrickým mikrofonem pod reaktorem a emitované světlo výboje pomocí optického vlákna u otvoru v přepážce. Naměřením a zpracováním časově rozlišených charakteristik jednotlivých parametrů bylo dosaženo přesného popisu chování diafragmové a kapilární konfigurace. Byly popsány rozdíly napětí při fázi generace bublin a zapálení výboje. Práce obsahuje zejména popis chování kavitujících bublin a přibližně stanovuje přechod mezi diafragmovou a kapilární konfigurací na l/d = 3 (kde l je tloušťka přepážky a průměr dírky je značen d). The main scope of this thesis is to measure electrical characteristics of a DC discharge in an electrolyte solution in order to evaluate individual discharge parameters (voltage, current, emitted light and sound). As a result of these parameters, a comparison between a diaphragm and capillary configuration has been realized using static and dynamic characteristics. Next part of this thesis is finding mutual differences and to set an approximate transition of individual configurations. For the study of the pin-hole discharge a polycarbonate reactor with total volume of 110 ml was used. It was divided by a changeable polyacetal insulating wall. The Shapal ceramic discs (thickness of 0.3–1.5 mm and diameter of the central pin-hole of 0.3 mm) were mounted in the centre of the insulating wall. This wall divided the reactor into two approximately equal spaces with one stainless steel electrode in each part. A DC high voltage source providing constant power supply up to 500 W was applied on the electrodes. The water solution of NaCl with initial conductivity of 570 S/cm was used as electrolyte. Time resolved electrical characteristics were recorded by a four channel oscilloscope Tektronix TDS 2024B. Measured parameters were as follows: voltage (by a HV probe Tektronix P6015A), current at ballast resistor of 5.13 , sound detected by a piezzo-microphone mounted under the reactor, and light emitted by the discharge was detected by an optical fiber in vicinity of the orifice. Measuring and processing of time resolved electrical characteristics present an accurate description of behavior of the diaphragm and capillary configuration. Voltage differences during the phase of bubble formation as well as around the breakdown point were discussed. This thesis contains a description of bubble cavitation and sets transition ratio between the diaphragm and capillary configuration approximately to l/d= 3 (where l is thickness of the wall and d is diameter of the pin-hole).
Keywords: breakdown voltage; bubble formation; cavitation.; DC discharge; diaphragm and capillary configuration; discharge breakdown; discharge in electrolyte; electrical characteristics; electrolysis; elektrická charakteristiky; elektrolýza; generace bublin; kapilární a diafragmová konfigurace; kavitace.; Stejnosměrný elektrický výboj; výboj v elektrolytu; zapálení výboje; zápalné napětí

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/11012/4592

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-602917


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses