为了解Ar添加对空气滑动弧等离子体的影响,在放电频率f=10 kHz、空气流量qAir=15 L·min-1、1 atm下进行了Ar体积流量qAr对空气-Ar滑动弧放电的影响试验研究,重点分析了不同qAr及调压器电压U调下空气等离子体的活性粒子种类、电子密度及振动温度.结果表明,滑动弧等离子体区的主要活性粒子为OH、N2的第二正带系、Hα、O原子、ArⅠ及ArⅡ原子,其中O原子及ArⅠ、ArⅡ原子的相对光谱强度明显较强;随着qA r的增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度先缓慢增长、再快速增大到极大值、随后缓慢减小并趋于稳定,O(777.4 nm)的相对光谱强度在1580～6650 a.u.之间变化;随U调增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度增大,且电压对其影响受qAr的影响:在高qAr(4～6 L·min-1)工况下,O(777.4 nm)的相对光谱强度变化趋势较大;Ar的加入使OH(313.4 nm)相对光谱强度有明显增加,OH(313.4 nm)相对光谱强度在235～311 a.u.之间变化;随着qAr的增大,OH(313.4 nm)相对光谱强度先增大再减小并趋于稳定.在较低U调(100 V)工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qAr变化不明显;而随着U调增大,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qAr变化明显:在低qAr(0～4 L·min-1)工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qA r增大而明显增大.利用Hα谱线做高斯拟合进行电子密度分析计算,得到电子密度在1.15～2.04×1017 cm-3之间.空气流量一定,Ar的加入能显著增加电子密度:在qAr为0～4 L·min-1工况下,电子密度增长趋势明显,随着qA r的继续增大,在较低U调(100～120 V)工况下,电子密度先增大再减小并趋于稳定;在较高U调(140～160 V)工况下,电子密度先增大再缓慢增大并趋于稳定.U调变化也会对电子密度造成影响,电子密度随U调增大而增大,且随U调增大,电子密度增长趋势变快.

滑动弧放电;发射光谱法;振动温度;电子密度;OH;O

杨昆;陈雷;程凡翀;裴欢;刘桂铭;王保怀;曾文

沈阳航空航天大学航空发动机学院,辽宁 沈阳 110136

光谱学与光谱分析

[1]杨昆;陈雷;程凡翀;裴欢;刘桂铭;王保怀;曾文-.大气压空气滑动弧等离子体发射光谱诊断)[J].光谱学与光谱分析,2022(10):3006-3011

qAir,qAr,第二正带系,qA

大气压,滑动弧等离子体,等离子体发射光谱,光谱诊断,放电频率,kHz,空气流量,atm,体积流量,滑动弧放电,影响试验,调压器,调下,活性粒子,电子密度,振动温度,N2,光谱强度,再快,极大值,调增,强度变化,高斯拟合,密度分析,加电,度增长,造成影响,变快,发射光谱法

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