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容性耦合射频氩等离子体放电诊断研究及仿真模拟 被引量：6
1
作者 庞佳鑫 何湘 +2 位作者 陈秉岩 刘冲 朱寒 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期8-15,共8页
针对中等气压、中等功率下射频容性耦合(CCRF)等离子体的放电特性,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar为工作气体,研究同一气压时不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。同时依据仿真... 针对中等气压、中等功率下射频容性耦合(CCRF)等离子体的放电特性,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar为工作气体,研究同一气压时不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。同时依据仿真模型设计制作相同尺寸的密闭玻璃腔体和平板电极,实验测量了不同射频输入功率时放电等离子体的有效电流电压及发射光谱,进而计算等离子体的电子温度及电子密度;利用玻耳兹曼双线测温法,得到光谱法下等离子体的电子温度及电子密度。结果表明:当气体压强为250Pa、输入功率为100～450W时,等离子体电压电流呈线性关系,电子密度随功率的增大而增大,而电子温度并未随功率的变化而有明显变化,其与功率无关。运用仿真模拟验证了实验的准确性,通过比较,三种方法所得的结果相近。通过结合等效回路法、光谱法和数值模拟仿真法初步诊断出中等气压下等离子体的放电参数,提出了结合三种方法作为实验研究的方法,使实验结果更具说服力,证明其方法的可靠性,也为进一步的等离子体特性研究提供依据。 展开更多
关键词 容性耦合射频放电 等离子体 comsol仿真模拟 光谱法诊断 等效电路法
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废旧锂离子电池涡流分选模型与影响因素
2
作者 毕海军 夏冬松 +1 位作者 秦宽 曹成茂 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期276-280,共5页
废旧锂离子电池的涡流分选工艺由于影响参数过多,分选效果并不理想。为探明各参数对分选效果的影响,提高涡流分选法的分离效率,开展废旧磷酸铁锂锂离子电池破碎产物的涡流分选研究。利用COMSOL仿真软件模拟磁辊交变磁场分布,建立产物在... 废旧锂离子电池的涡流分选工艺由于影响参数过多,分选效果并不理想。为探明各参数对分选效果的影响,提高涡流分选法的分离效率,开展废旧磷酸铁锂锂离子电池破碎产物的涡流分选研究。利用COMSOL仿真软件模拟磁辊交变磁场分布,建立产物在交变磁场的受力模型与运动模型,研究磁辊长度、磁极对数、磁辊半径、进料速度、磁辊转速、颗粒尺寸和颗粒形状等因素对分选效果的影响,提出将传送带摩擦因数纳入影响参数之中进行模拟,以指导涡流分选模型的建立。上述因素均会影响颗粒的运动轨迹,减小摩擦因数有利于提高分选效率,颗粒尺寸和形状是主要的影响因素。 展开更多
关键词 锂离子电池 comsol仿真模拟 废旧电池 涡流分选 交变磁场 输送带摩擦因数
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射频容性耦合等离子体放电特性的光谱诊断 被引量：5
3
作者 刘冲 何湘 +5 位作者 张亚春 陈建平 陈玉东 曾小军 陈秉岩 朱卫华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1007-1013,共7页
利用流体模型模拟和发射光谱实验诊断相结合的方法,研究了中等气压、中等功率下射频容性耦合等离子体的放电特性。理论上,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar气为工作气体,研究了不同气压以及不同射频输... 利用流体模型模拟和发射光谱实验诊断相结合的方法,研究了中等气压、中等功率下射频容性耦合等离子体的放电特性。理论上,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar气为工作气体,研究了不同气压以及不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。实验上,依据仿真模型设计制作了相同尺寸的密闭玻璃腔体和平板电极,采用13.56 MHz射频放电技术电离腔体内的工作气体Ar气,测量了不同气压、不同射频输入功率时放电等离子体的发射光谱。通过分析和选择适当的ArⅠ和ArⅡ的特征谱线,分别利用玻尔兹曼斜率法以及沙哈-玻尔兹曼方程计算了等离子体的电子温度与电子密度,并结合模拟仿真结果对光谱诊断结果进行了修正。结果表明:当气体压强为300~400Pa、输入功率为600~800 W时,等离子体近似服从玻尔兹曼分布,此时利用光谱法得到的等离子体参数与仿真结果相符合。仿真模拟与光谱实验诊断相结合的方法可初步诊断出中等气压下等离子体的放电参数,增加了玻尔兹曼斜率法和沙哈-玻尔兹曼方程在等离子体放电中的使用范围,扩大了光谱法在低电子密度容性耦合等离子体参数诊断的应用场合,为中等气压容性耦合等离子体在工业与军事上的应用研究提供了重要物理状态的分析手段。 展开更多
关键词 容性耦合等离子体 comsol仿真模拟 光谱法诊断
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准稳态下常功率平面热源法测不良热导体热导率及COMSOL模拟
4
作者 方奕忠 沈韩 +4 位作者 崔新图 黄臻成 冯饶慧 廖德驹 庞晓宁 《物理与工程》 2023年第5期87-94,共8页
准稳态法是测量不良热导体热导率的一种常用方法,样品材质、保温层、加热功率等都会对测量结果造成影响。本文采用分离变量法,以有机玻璃为例,求解了厚度均匀的无限大不良热导体两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度时的热传导方程,... 准稳态法是测量不良热导体热导率的一种常用方法,样品材质、保温层、加热功率等都会对测量结果造成影响。本文采用分离变量法,以有机玻璃为例,求解了厚度均匀的无限大不良热导体两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度时的热传导方程,得到样品各处的温度随时间变化的严格解。在初始加热时间不到十分钟的状态下采用截断近似,并在准稳态下用常功率平面热源加热法测量了不良热导体的热导率k及比热c。在此基础上,采用四块有机玻璃板和两个加热薄膜外包泡沫和聚丙烯(PP)阻热材料的模型,作了COMSOL多物理场耦合仿真,得到的理论、实验及仿真结果三者符合得很好。 展开更多
关键词 准稳态 不良热导体 热导率 虚实结合 comsol仿真模拟
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基于Selfrag高压电脉冲放电破岩试验的仿真模拟 被引量：3
5
作者 孔二伟 李傲 +3 位作者 曾石友 段隆臣 张锋 李昌平 《钻探工程》 2021年第8期40-46,共7页
高压电脉冲破岩在高温等离子弧的作用下,产生的热应力超过岩石的强度极限时就会使岩石破碎,其破碎坚硬岩石有显著效果。为研究电压、岩石矿物成分、孔隙率3个参数对岩石内电场强度分布的影响,本文基于Selfrag高压电脉冲破岩的试验数据,... 高压电脉冲破岩在高温等离子弧的作用下,产生的热应力超过岩石的强度极限时就会使岩石破碎,其破碎坚硬岩石有显著效果。为研究电压、岩石矿物成分、孔隙率3个参数对岩石内电场强度分布的影响,本文基于Selfrag高压电脉冲破岩的试验数据,利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了一种针针电极结构仿真模型。结果表明,施加的电压不同,岩石内部电场强度分布不同;电场在不同矿物成分边界发生畸变,不同矿物成分相对介电常数变化越大,产生畸变越明显,高压电脉冲破碎优先发生在不同矿物成分的接触面;岩石内孔隙的存在,使其周围的电场发生了畸变,其他参数一定,孔隙率越大,岩石越容易被电击穿。研究结论可为高压电脉冲钻井破岩参数的选取提供参考。 展开更多
关键词 高压电脉冲破岩 高压电脉冲钻井 Selfrag试验 comsol仿真模拟 电场畸变
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基于有限元仿真与3D打印技术的特斯拉阀结构研究 被引量：2
6
作者 张之禾 陈真 陈婷 《大学物理》 2020年第4期73-77,共5页
特斯拉阀是几何形状固定的被动式单向阀,近年来在微流体领域获得了广泛的关注及应用.本文介绍了特斯拉阀的工作原理及基本构型,分析了影响特斯拉阀工作性能的关键参数,并以分流角作为主要研究对象展开讨论.采用COMSOL多物理场仿真软件... 特斯拉阀是几何形状固定的被动式单向阀,近年来在微流体领域获得了广泛的关注及应用.本文介绍了特斯拉阀的工作原理及基本构型,分析了影响特斯拉阀工作性能的关键参数,并以分流角作为主要研究对象展开讨论.采用COMSOL多物理场仿真软件模拟特斯拉阀内部流体的运动,利用3D打印技术制作特斯拉阀,设计实验验证了模拟结果的正确性,详细分析了液体流量、分流角与压降比之间的关系,并得到在分流角为10 o时,特斯拉阀性能最佳的结论. 展开更多
关键词 流体动力学 特斯拉阀 comsol仿真模拟 3D打印 压降比
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多孔电极电池的循环伏安法模拟 被引量：2
7
作者 蔡雪凡 孙升 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期646-657,共12页
锂离子电池的全电池建模模拟对现代新能源领域的发展至关重要。伪二维(P2D)电化学模型是最常使用的全电池模拟模型,但一直被用于输入为电流,输出为电压的模拟中。本文基于P2D模型,通过对内电位、电极电位以及电池端电压的详细讨论,首次... 锂离子电池的全电池建模模拟对现代新能源领域的发展至关重要。伪二维(P2D)电化学模型是最常使用的全电池模拟模型,但一直被用于输入为电流,输出为电压的模拟中。本文基于P2D模型,通过对内电位、电极电位以及电池端电压的详细讨论,首次采用电压边界条件,利用COMSOL仿真软件完成了实验中常用的两电极体系和三电极体系的循环伏安法建模和模拟。并对比分析了两/三电极体系中扫描速率、颗粒半径、电极锂扩散速率以及最大嵌锂浓度这四个参数对循环伏安曲线形状的影响。结果表明,循环伏安测试时扫描速率越大,循环伏安曲线的峰值电流越大;固相锂扩散速率越大、电活性颗粒半径越小、最大嵌锂浓度越大,峰值电流越大。在相同的测试条件下,三电极体系比两电极体系的循环伏安图对称性更好,电流响应更大,并且颗粒半径、锂扩散速率及最大嵌锂浓度这三个参数对峰值电流的影响也更为明显。 展开更多
关键词 锂离子电池 循环伏安法 P2D模型 两/三电极体系 comsol仿真模拟
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初中物理演示实验的深度学习——以“漏斗与球”为例 被引量：2
8
作者 居露 张天一 +3 位作者 武清锋 尹志珺 张卫东 翁雨燕 《物理教师》 CAS 北大核心 2021年第7期43-47,共5页
本文对初中演示实验之一"漏斗与球"进行了深度研究和分析.借助Comsol仿真模拟,实现小球在漏斗中悬浮过程的流场分布可视化,找到主要变量,简化模型,为学生利用伯努利原理量化"乒乓球被拾起"的实验现象提供可能.通过... 本文对初中演示实验之一"漏斗与球"进行了深度研究和分析.借助Comsol仿真模拟,实现小球在漏斗中悬浮过程的流场分布可视化,找到主要变量,简化模型,为学生利用伯努利原理量化"乒乓球被拾起"的实验现象提供可能.通过无粘性流体的模型,详细分析了乒乓球不同位置处风速与受力的关系;并巧妙设计实验,利用电子天平,实现了气流对乒乓球托力的完整测量,获得了理论与实验的一致性分析. 展开更多
关键词 漏斗吹球 过程可视化 伯努利原理 comsol仿真模拟
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