一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法

本发明涉及火花放电分析，尤其涉及一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法。

背景技术：

1、目前，相较于电磁辐射对人体和军械的两类危害而言，电磁辐射对燃油危害的研究尚不完善，燃油危害的发生是由于放电产生的电火花引燃可燃气体导致的，然而，目前在大气压环境下，对低频火花放电的特性分析基本都是关于击穿电压、电极间距等因素对放电现象的影响，而频率对火花放电的影响以及放电时电极温度的分析相对较少，而通过频率对火花放电特性影响的分析可以更好的寻找电火花引燃可燃混气的频率特性以及温度特性，由此实现对电磁辐射对燃油危害问题的进一步特性分析。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，分析不同频率对火花放电特性的影响，实现仿真电场的建立，并对放电过程的温度进行计算。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，所述分析方法包括：

3、s1、在构建好二维放电电极模型后，设置边界条件及初始状态，并在模型的电极间隙中存在火花放电的区域设置一初始高温区；

4、s2、选择不同频点测试温度场，确定直流激励和交流激励的火花结果图，并标识出温度为第一预设温度的等温线划定为火花区域；

5、s3、计算不同频率激励产生的火花区域的火花最高温度以及预设频率值时火花最高、最低以及平均温度，并分别对不同频率下的击穿场强、温度分布和温度最值进行分析，得到分析结果。

6、所述分别对不同频率下的击穿场强、温度分布和温度最值进行分析，得到分析结果具体包括以下内容：

7、当激励为直流激励时，在完成空气击穿形成稳定火花后，其温度保持温度；

8、当激励为交流激励时，交流激励产生的火花温度随激励源的变化而变化，且随着频率的增加，单个周期内火花能量无法快速耗散，而在下一次放电时，高频率的激励源产生的火花初始温度将高于低频率激励源产生的火花初始温度，当激励频率增加到预设频率值时，此时火花温度最大值幅度变化远小于低频时火花温度最大值幅度变化，当激励频率继续增加时，火花温度最大值幅度变化逐渐趋于稳定，将预设频率值作为第一防范频率值；

9、当电极间距保持不变时，随着频率的增加击穿场强逐渐降低，继续增加激励频率增直到击穿场强达到最小，此时，空气最容易被击穿，并将此时的频率值作为第二防范频率值；

10、比较第一防范频率值与第二防范频率值的大小关系，将频率小的作为最终的防范频率值。

11、所述分析方法还包括二维电极放大模型构建步骤，其包括：选择由负载、激励源以及火花发生装置串联而且的回路作为放电回路，火花发生装置包括两针尖上下相对且不接触的金属探针，探针尾部分别接入电路的两端。

12、所述两针尖上下相对且不接触的金属探针一个作为阳极电极，另一个作为接地电极，两个金属探针的尺寸大小相同。

13、本发明具有以下优点：一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，可以实现温度场的建立，分析不同频率不同位置处的温度，分析不同频率的低频信号对火花特性的影响，进而可以指导燃烧学领域的研究分析。

技术特征：

1.一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，其特征在于：所述分析方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，其特征在于：所述分别对不同频率下的击穿场强、温度分布和温度最值进行分析，得到分析结果具体包括以下内容：

3.根据权利要求1或2所述的一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，其特征在于：所述分析方法还包括二维电极放大模型构建步骤，其包括：选择由负载、激励源以及火花发生装置串联而且的回路作为放电回路，火花发生装置包括两针尖上下相对且不接触的金属探针，探针尾部分别接入电路的两端。

4.根据权利要求3所述的一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，其特征在于：所述两针尖上下相对且不接触的金属探针一个作为阳极电极，另一个作为接地电极，两个金属探针的尺寸大小相同。

技术总结
本发明涉及一种频率对大气压低频火花放电特性影响的分析方法，包括：在构建好二维放电电极模型后，设置边界条件及初始状态，并在模型的电极间隙中存在火花放电的区域设置一初始高温区；选择不同频点测试温度场，确定直流激励和交流激励的火花结果图，并标识出温度为第一预设温度的等温线划定为火花区域；计算不同频率激励产生的火花区域的火花最高温度以及预设频率值时火花最高、最低以及平均温度，并分别对不同频率下的击穿场强、温度分布和温度最值进行分析，得到分析结果。本发明可以实现温度场的建立，分析不同频率不同位置处的温度，分析不同频率的低频信号对火花特性的影响，进而可以指导燃烧学领域的研究分析。

技术研发人员：戴飞,宋昌杰,郭子诵
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15