1403/09/02
بیژن فرخی

بیژن فرخی

مرتبه علمی: استاد
ارکید: https://orcid.org/0000-0002-8253-0077
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 55959375300
دانشکده: دانشکده علوم پایه
نشانی: دانشگاه اراک، گروه فیزیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
مدل سازی تخلیه الکتریکی سد دی الکتریک
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه‌یافته
کلیدواژه‌ها
پلاسما - تخلیه الکتریکی - شبیه سازی
سال 1397
پژوهشگران بیژن فرخی

چکیده

از پلاسما در صنایع برای برش کاری و جوش پلاسما ، از بین بردن آلودگی هوا و آلودگی سطح جامدات، نابودی باکتری ها و میکروب های مخرب، کمک به نگهداری مواد غذایی و ... استفاده می شود. به همین منظور تولید پلاسما با راندمان بالا، ارزان و سهل الوصول از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این طرح پژوهشی به کمک مدل سازی کامپیوتری عوامل موثر در تولید پلاسما درون راکتور با سد دی الکتریک بررسی شده و تلاش می شود چگالی پلاسما در نقاط مختلف ظرف تعیین شود. تاثیر شکل هندسی ظرف محتوی پلاسما در بالا بردن راندمان تولید نیز از جمله اهداف این طرح است. فرض های اولیه در محاسبات عبارت است از: 1- دمای یون ها با دمای محیط یکسان فرض می شود ولی الکترون ها با جذب انرژی می توانند دمای بسیار بالاتری داشته باشند. 2- تابع توزیع الکترون ها بولتزمانی فرض می شود. 3- از گاز هلیم و یا آرگون برای تولید پلاسما استفاده می شود. 4- از منبع تغذیه متناوب و سد دی الکتریک برای تولید پلاسما استفاده می شود. نتایج حاصل از محاسبات و شبیه سازی نشان می دهد که در چه مکان هایی از راکتور الکترون های پر انرژی وجود دارند. این موضوع کمک می کند که طراحی بهتری برای راکتور بدست آید و لذا افزایش راندمان یونیزاسیون (تولید پلاسما) داشته باشیم. همچنین نشان داده شد که استفاده از انرژی الکتریکی بیش از حد، کمکی به تولید پلاسمای بیشتر نمی کند و لذا برای هر راکتوری با حجم گاز مشخص، شکل معین و ابعادی خاص برای مصرف انرژی مقدار بهینه ای وجود دارد به طوری که استفاده از انرژی بیشتر از آن فقط اتلاف انرژی را به دنبال خواهد داشت. شبیه سازی های مختلف نشان داد که استفاده از راکتور استوانه ای بهترین بازده را در مقایسه با سایر شکل های هندسی دارد. در طرح های آینده می توان با تغییر جنس الکترود ها از مس به آلومینیم و استیل و ... تاثیر آن را مطالعه کرد. همچنین می توان با تغییر جنس دی الکتریک و ضخامت آن (تغییر ظرفیت خازن ها)، بهترین طراحی با راندمان بهتر را جستجو کرد.