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滑动电弧放电分解二氧化碳机理研究

孙素蓉  王海兴  
【摘要】:滑动电弧放电分解二氧化碳具有较高的能量效率,因此其具有广泛的应用前景。由于二氧化碳放电中的粒子数目众多、化学反应数量庞大,本文采用包含有振动态和电子激发态的完整的零维化学动力学模型来研究二氧化碳在滑动电弧放电中的分解机理,通过计算得到重要的化学反应粒子以及对二氧化碳产生和损失有主要贡献的化学动力学过程。研究发现,在低的功率密度或高的气体温度条件下,电子碰撞二氧化碳的对称和低能级的非对称振动态对解离的贡献最大,而在较大的功率密度或较低的气体温度条件下,重粒子碰撞高能级的非对称振动态对解离的贡献最大,此时放电的能量效率也较高。改变实验放电输入参数,如提高输入的放电功率、增加放电频率等,可以提高放电的功率密度或降低气体温度,进而获得较高的二氧化碳转化率和能量效率。

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