蒙特卡羅模擬甲烷氣體的放電特性

【摘要】：由氣體放電生成的等離子體,在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在電子器件的制造領(lǐng)域,液晶顯示器和大規(guī)模集成電路的制造廣泛采用等離子體技術(shù)。在地球環(huán)境保護(hù)方面,等離子體技術(shù)也越來越吸引科研人員的持續(xù)關(guān)注。全球各國的科學(xué)家們正在研究如何在有毒化學(xué)制劑的處理、生活垃圾和廢水廢氣的處理等環(huán)保問題上利用等離子體技術(shù)來尋找解決方案。在能源開發(fā)領(lǐng)域,化石能源日益枯竭,世界各國科研人員正在積極開展國際合作,在通過利用超高密度、超高溫等離子體來實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電的問題上共同努力。氣體放電等離子體技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域顯示了極大應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。 氣體放電等離子體可以從實(shí)驗(yàn)研究和理論與數(shù)值模擬兩方面進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)方法一般是建立各種裝置,采用儀器手段對(duì)裝置中產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行測(cè)量；數(shù)值模擬則是建立氣體放電模型,在大容量的計(jì)算機(jī)上,用大量粒子來模擬氣體放電中等離子體的運(yùn)動(dòng)。數(shù)值模擬一般采用波爾茲曼方程分析和蒙特卡羅仿真法,波爾茲曼方程一般用于研究非平衡狀態(tài)下的電子分布,而且求解過程非常復(fù)雜。蒙特卡羅仿真法則無此限制,可用于研究平衡和非平衡狀態(tài)的氣體放電過程。 本文介紹了均勻電場作用下氣體放電的基本理論,包括氣體放電中帶電粒子的產(chǎn)生和消失機(jī)制,湯遜理論和流注理論,氣體放電中發(fā)生的彈性碰撞和非彈性碰撞以及氣體放電的幾種形式。建立了氣體放電的蒙特卡羅仿真模型,模擬了甲烷氣體放電中電子的運(yùn)動(dòng)過程,求出了各個(gè)電子漂移速度,有效電離系數(shù)α等電子崩參數(shù),通過反復(fù)計(jì)算和對(duì)碰撞截面的修正,從而確定了一組較準(zhǔn)確的甲烷氣體碰撞截面。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),各個(gè)電子漂移速度根據(jù)測(cè)量方法的不同有較大差異,選擇正確的測(cè)量方法至關(guān)重要。本文計(jì)算所得數(shù)據(jù)與之前研究學(xué)者的實(shí)驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)比,有較好的一致性,驗(yàn)證了本文建立的甲烷氣體放電模型的正確性。 【關(guān)鍵詞】：蒙特卡羅模擬 甲烷氣體 氣體放電等離子體 電子崩參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O461
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 氣體放電等離子體的分類及應(yīng)用9-11
• 1.2.1 氣體放電等離子體的分類9-10
• 1.2.2 氣體放電等離子體的應(yīng)用10-11
• 1.3 氣體放電等離子體的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13
• 1.4 本文研究方法13-15
• 1.4.1 實(shí)驗(yàn)方法13-14
• 1.4.2 論計(jì)算方法14-15
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 氣體放電的基本物理過程16-34
• 2.1 氣體中帶電粒子的產(chǎn)生與消失16-20
• 2.1.1 帶電粒子的產(chǎn)生16-19
• 2.1.2 帶電粒子的消失19-20
• 2.2 氣體放電機(jī)理20-27
• 2.2.1 非自持放電和自持放電20-21
• 2.2.2 湯遜理論21-26
• 2.2.3 流注理論26-27
• 2.3 氣體放電的形式27-29
• 2.4 氣體放電中粒子的碰撞類型29-33
• 2.4.1 彈性碰撞29-30
• 2.4.2 非彈性碰撞30-33
• 本章小結(jié)33-34
• 第三章 氣體電子崩發(fā)展的蒙特卡羅模型34-44
• 3.1 蒙特卡羅方法簡介34
• 3.2 蒙特卡羅仿真氣體電子崩模型的建立34-43
• 3.2.1 模擬電子的初始化37
• 3.2.2 電子飛行時(shí)間的確定37-39
• 3.2.3 碰撞前電子狀態(tài)的確定39-40
• 3.2.4 碰撞類型的確定40-41
• 3.2.5 碰撞后電子狀態(tài)的確定41-43
• 本章小結(jié)43-44
• 第四章 甲烷氣體電子崩參數(shù)的蒙特卡羅計(jì)算44-51
• 4.1 氣體碰撞截面的選取方法44
• 4.2 甲烷氣體碰撞截面的選取44-48
• 4.3 甲烷氣體蒙特卡羅模擬的計(jì)算步驟48
• 4.4 數(shù)據(jù)的抽樣和計(jì)算48-50
• 本章小結(jié)50-51
• 第五章 仿真結(jié)果和分析51-67
• 5.1 仿真軟件介紹51
• 5.2 仿真條件51-52
• 5.3 仿真結(jié)果和分析52-66
• 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
• 致謝72

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

電荷沉積對(duì)大氣壓介質(zhì)阻擋放電特性的影響    張芝濤;谷建龍;毛程奇;孫健;劉程;

等離子體表面工程新進(jìn)展    崔福齋,鄭傳林

PMMA基底含氫非晶碳膜的結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué)性能    藺增;李明;呂少波;林鐵源;巴德純;In-Seop Lee;

直流氣體放電過程中的離子分子碰撞模型    李靜;曹云東;鄒積巖;侯春光;劉曉明;王爾智;

SF_6—CO_2混合氣體的絕緣強(qiáng)度    邱毓昌,肖登明

高氣壓強(qiáng)電場電離過程中的離子濃度分布規(guī)律    白敏菂,谷建龍,張芝濤,楊波,白希堯

SF_6-N_2中粒子動(dòng)力學(xué)特性的蒙特卡羅仿真    張連星;鄭殿春;陳雪鋒;

SF_6-CO_2混合氣體中電子輸運(yùn)特性的蒙特卡洛模擬    肖登明,朱莉莉,李紅雷

空心陰極直流放電的二維自洽模型描述和陰極濺射分析    賴建軍,余建華,黃建軍,王新兵,丘軍林

SF_6/N_2混合氣體絕緣強(qiáng)度的計(jì)算    邱毓昌,馮允平

粒狀電介質(zhì)形態(tài)對(duì)介質(zhì)阻擋放電特性的影響    陳珂;梁亞紅;竹濤;

少量氬氣對(duì)等離子體處理滌綸噴墨印花的影響    張春明;房寬峻;沈安京;張永燁;

生態(tài)法羊毛防氈縮整理    劉炳宏;陳英;王莉莉;

電暈電離層離子輸運(yùn)項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)研究    白敏菂;孫健;白希堯;依成武;許小紅;吳春篤;

多針對(duì)板電暈放電中針尖半徑對(duì)伏—安特性影響    朱益民;孔祥鵬;張曼霞;孫培廷;

錐齒形電極介質(zhì)阻擋放電特性的研究    胡又平;李格升;繆勁松;嚴(yán)立;范世東;高孝洪;

等離子體加工光學(xué)元件工藝研究    王穎男;杭凌俠;胡敏達(dá);

等離子體在食品殺菌中的研究現(xiàn)狀與展望    孫瀟;張?jiān)骆?張花利;董曉娜;石磊;王世清;

離子輔助制備凹印耐磨層工藝研究    張躍飛;王正鐸;付亞波;陳強(qiáng);張廣秋;葛袁靜;

DBD等離子體制備類-PEO生物功能薄膜及其生物相容性研究    謝芬艷;胡文娟;陳強(qiáng);翁靜;

等離子體還原硝酸鈀水溶液表觀原理    沈健;樸大遠(yuǎn);劉昌俊;

靜電探針在羊毛織物L(fēng)TP整理中應(yīng)用    陳英;劉炳宏;

板狀電介質(zhì)對(duì)阻擋放電的影響分析    陳珂;梁亞紅;

統(tǒng)計(jì)過程控制在充氣開關(guān)管生產(chǎn)中的應(yīng)用    尚紹環(huán);

不同填充物的紫外燈與環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)對(duì)比與分析    杜鵬;許明明;

平面型氙準(zhǔn)分子燈特性及其在降解水相棗紅中的應(yīng)用    馮祥芬;朱紹龍;侯惠奇;

脈沖放電等離子體污水處理可行性實(shí)驗(yàn)研究    趙海洋;劉克富;

電暈電離層離子輸運(yùn)項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)研究    白敏菂;孫健;白希堯;依成武;許小紅;吳春篤;

多針對(duì)板電暈放電中針尖半徑對(duì)伏-安特性影響    朱益民;孔祥鵬;張曼霞;孫培廷;

藥劑霧滴荷電定向驅(qū)進(jìn)的理論基礎(chǔ)研究    白敏菂;依成武;楊波;白希堯;

介質(zhì)阻擋放電降解甲基紫廢水及尾氣中NO_x的光譜分析及機(jī)理研究    王興權(quán)

電暈放電與光催化協(xié)同凈化室內(nèi)空氣研究    黃麗萍

常壓等離子體處理滌綸織物的顏料噴墨印花性能研究    張春明

新型橫向極板電除塵器研究    依成武

低溫等離子體催化氧化甲烷合成甲醇的應(yīng)用基礎(chǔ)研究    陳琳

脈沖放電電凝并結(jié)合堿液吸收煙氣多種污染物協(xié)同脫除研究    徐飛

常壓等離子體聚合共軛聚合物熒光納米顆粒的研究    楊平

折疊型雙脈沖—長脈沖調(diào)制器及其激光觸發(fā)技術(shù)研究    殷毅

聚酯低溫等離子體表面改性及噴墨印花應(yīng)用性能研究    王春瑩

RTV涂層憎水性及對(duì)絕緣子電場和污閃特性影響的研究    徐志鈕

空氣電離生成氣對(duì)黃瓜儲(chǔ)藏品質(zhì)影響的研究    王茜

輝光放電觸發(fā)贗火花開關(guān)特性研究    秦風(fēng)

電流體動(dòng)力學(xué)（EHD）空氣泵的多物理場建模與數(shù)值仿真    毛曉靖

DBD等離子體導(dǎo)電特性研究    郭艷花

液體電極沿面放電等離子體滅活大腸桿菌的研究    王天威

常壓射頻容性放電氬等離子體中活性氣體對(duì)放電特性的影響    武啟

介質(zhì)阻擋放電用高頻高壓電源的研制    王友旭

線筒式脈沖電暈放電對(duì)混合VOCs降解的研究    那剛

等離子體在涂料染色中的應(yīng)用研究    宋富佳

介質(zhì)阻擋放電降解染料廢水的實(shí)驗(yàn)研究    余秋梅

雙層輝光離子滲金屬技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和展望    徐重

新世紀(jì)表面工程展望    徐濱士,張振學(xué),馬世寧,劉世參,朱勝,張偉

Ti6Al4V/DLC系人工心瓣功能梯度材料的熱應(yīng)力計(jì)算    何愛軍,尹光福,鄭昌瓊

含氫類金剛石碳膜的拉曼光譜洛倫茲分解    藺增;巴德純;王鳳;

非均勻等離子體覆蓋目標(biāo)隱身研究    莫錦軍,劉少斌,袁乃昌

ICP刻蝕中等離子體分布的模擬    馮明,張鑒,黃慶安

飛行器利用等離子體隱身的原理及應(yīng)用    陸紅

等離子表面冶金技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展    徐重

SF_6/N_2混合氣體的電離系數(shù)α和附著系數(shù)η    張鳴超,任孝梁,邱毓昌

測(cè)定SF_6及其混合氣體優(yōu)異值的新方法    邱毓昌,劉亞芳

用計(jì)算機(jī)試驗(yàn)獲取知識(shí)以建立加速器故障診斷原型專家系統(tǒng)    徐廷偉，馮山，余權(quán)，劉愛民，李貴和，殷立新

數(shù)量性狀位點(diǎn)的相對(duì)選擇效率    王輝;陳瑤生;

抽取信號(hào)的X~2分布擬合方法(英文)    平榮剛;莫曉虎;杜書先;劉晶;馬連良;沈成平;王至勇;苑長征;

基于蒙特卡羅模擬的幾種VaR模型度量效果比較    張玉;

基于貝葉斯推斷的操作風(fēng)險(xiǎn)度量模型研究    盧安文;任玉瓏;唐浩陽;

低真空中SPIG性能的蒙特卡羅模擬研究    徐洪杰，和田道治，片山一郎

晶粒生長的蒙特卡羅模擬研究進(jìn)展    王海東;張海;

基于蒙特卡羅模擬的費(fèi)用與進(jìn)度集成風(fēng)險(xiǎn)分析——項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析系列論文(二)    黃明;顧祥柏;曹雷;徐文星;

隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)非效率項(xiàng)不同衡量方式的一致性問題——基于蒙特卡羅模擬的分析    侯曉輝;張國平;

蒙特卡羅模擬技術(shù)在投資風(fēng)險(xiǎn)決策中的應(yīng)用    石道元;常茜惠;

基于蒙特卡羅模擬測(cè)試海量存儲(chǔ)系統(tǒng)可用性    鞏續(xù)仁;趙立軍;何曉川;

輻射效應(yīng)與粒子輸運(yùn)蒙特卡羅模擬研究進(jìn)展    黃流興;牛勝利;朱金輝;謝紅剛;卓俊;韋源;

大批煤料PGNAA的蒙特卡羅研究    楊麗芳;高翔;陽國桂;王路偉;

使用三維劑量驗(yàn)證設(shè)備和蒙特卡羅模擬方法驗(yàn)證食管癌逆向調(diào)強(qiáng)治療計(jì)劃    遲子鋒;張偉;劉丹;曹彥坤;李潤霄;韓春;

混合型量能器性能的蒙特卡羅模擬    毛振麟;李志剛;P．Cooper;J．Russ;

單能電子在物質(zhì)中輸運(yùn)的EGSnrcMP蒙特卡羅模擬    趙艷群;肖明勇;吳麗萍;黎杰;吳大可;

位置靈敏慢中子屏設(shè)計(jì)和蒙特卡羅模擬    張翼;沈激;

豐中子核反應(yīng)中多中子關(guān)聯(lián)譜儀的蒙特卡羅模擬    宋玉收;

蒙特卡羅模擬在醫(yī)用加速器治療頭設(shè)計(jì)中的作用    傅玉川;

裂隙巖體三維網(wǎng)絡(luò)模擬的研究進(jìn)展    費(fèi)文平;張志龍;張茹;

蒙特卡羅模擬與二叉樹定價(jià)模型    上海申銀萬國證券研究所 楊國平

火星表層甲烷氣體變化異常    華凌

加大回收利用甲烷氣體力度    記者 王潔

逆反與從眾一樣愚蠢    姚剛

股票價(jià)格波動(dòng)的機(jī)理分析    東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 惠恩才 肖濱江

黃山歸來不看岳    張星燎 財(cái)政部會(huì)計(jì)領(lǐng)軍(后備)人才培訓(xùn)班企業(yè)四期學(xué)員

埋藏二氧化碳    本報(bào)記者 楊貴蘭

讓城市不再為垃圾困擾    本報(bào)記者 朱衛(wèi)衛(wèi)

藥物經(jīng)濟(jì)研究——熱點(diǎn)紛呈    何志高

歐美發(fā)現(xiàn)目前火星生命重要證據(jù)    王俊鳴

蛋白質(zhì)的蒙特卡羅模擬及生物分子膜行為研究    劉源

超導(dǎo)系統(tǒng)若干相變問題的理論研究    呂建平

烷烴在沸石分子篩中吸附分離的分子模擬研究    呂玲紅

自體熒光法診斷早期胃腸癌的方法和理論研究    陳曉冬

微光應(yīng)力源系統(tǒng)研究    許紅梅

電子碰撞原子內(nèi)殼層電離截面的實(shí)驗(yàn)研究    吳英

基于指數(shù)方差伽瑪模型的金融衍生品定價(jià)    俞金平

生物組織化學(xué)成分無創(chuàng)分光檢測(cè)基本傳感理論的研究    諶雅琴

Markov機(jī)制轉(zhuǎn)換模型研究及其在經(jīng)濟(jì)周期分析中的應(yīng)用    王建軍

我國抵押貸款資產(chǎn)證券化研究    李大鵬

蒙特卡羅模擬甲烷氣體的放電特性    李偉娜

工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理理論與實(shí)踐    馬鋒

X射線介入治療輸卵管阻塞癥中的劑量學(xué)研究    張為印

企業(yè)價(jià)值評(píng)估的實(shí)物期權(quán)定價(jià)法分析    張曉霞

纖鋅礦GaN載流子輸運(yùn)的蒙特卡羅模擬    張培增

基于蒙特卡羅模擬的交叉口服務(wù)水平的綜合評(píng)價(jià)    張鵬

中國可轉(zhuǎn)換債券定價(jià)研究    洪銳

閃光照相系統(tǒng)中的散射問題研究    李必勇

BOT融資模式下的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究    徐梅

基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析    陳軍