Chuong VII Phong dien trong chat long 2017 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất c...
CHƯƠNG VII: PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT LỎNG Lý thuyết phóng điện điện tử (electronic breakdown theory) Lý thuyết phóng điện bọt khí (Bubble theory) Lý thuyết phần tử lơ lửng (suspended particle theory) Lý thuyết dòng điện tích (streamer theory) TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức 1 Lý thuyết phóng điện điện tử Xảy chất lỏng tinh khiết Độ bền điện đạt đến 1-2 MV/cm Điện trường đỉnh nhấp nhô bề mặt điện cực lớn ( 30 MV/cm) tách điện tử khỏi cực âm Các điện tử gia tốc cực dương gây ion hóa va chạm với phân tử chất lỏng hình thành thác điện tử Q trình tiếp diễn tương tự chất khí phóng điện đánh thủng Lý thuyết giải thích độ bền điện cao chất lỏng tinh khiết Tuy nhiên thời gian trễ phóng điện đo dài kết tính tốn nhiều TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức Độ bền điện số chất lỏng tinh khiết khoảng vài MV/cm TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức 2 Phóng điện bọt khí Xảy chất lỏng có chứa bọt khí Nguồn gốc phát sinh bọt khí - Túi khí bề mặt điện cực - Sự thay đổi nhiệt độ áp suất - Sự phân ly hợp chất hóa học va chạm với điện tử - Sự hóa chất lỏng mật độ dòng điện cao điểm nhấp nhơ bề mặt điện cực Điện trường bọt khí cao điện trường chất lỏng r lần phóng điện bọt khí phân ly hóa phân tử chất lỏng bọt khí phát triển theo chiều dọc phía điện cực chạm vào điện cực phóng điện đánh thủng kênh khí Lý thuyết giải thích phụ thuộc điện áp phóng điện vào áp suất (UBD tăng P tăng) TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức Phóng điện kênh khí TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức 3 Lý thuyết phần tử lơ lửng Xảy chất lỏng có chứa sợi bơng sợi giấy (có thể ngậm nước) chí chứa giọt nước nhỏ Dưới tác động điện trường phần tử sợi bị phân cực định hướng dọc theo đường sức điện trường tạo thành cầu nối dẫn điện hai điện cực phóng điện đánh thủng Phần tử sợi TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức Xem hai đầu phần tử sợi có dạng bán cầu bán kính r, điện tích q đầu phần tử sợi phân cực tính sau: q r rf ro o E Phần tử sợi Dầu Trong điện trường khơng hình thành lực tác động lên phần tử sợi di chuyển chúng Nếu phần tử sợi có dạng hình cầu tồn điện trường khơng lực tác động lên phần tử sợi tính: FE r o E gradE TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức Phần tử sợi Giọt nước bị kéo giãn điện trường TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức 3 Lý thuyết dòng (streamer theory) Trước phóng điện, xuất kênh khí có độ dẫn điện thấp Khi kênh khí chạm điện cực phóng điện đánh thủng kênh khí “Dòng” âm “Dòng” dương a b TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức a Lý thuyết bắt đầu hình thành “dòng” “Dòng âm”: điện trường cao bề mặt điện cực âm giải phóng điện tử theo lý thuyết phát xạ điện tử (field emission) điện tử di chuyển cực dương làm nóng bay chất lỏng tạo bọt khí phóng điện bọt khí hình thành đoạn kênh khí với điện tích âm tập trung đầu kênh “Dòng dương”: điện trường cao bề mặt điện cực dương ion hóa trực tiếp chất lỏng điện tử di chuyển cực dương làm nóng bay chất lỏng tạo bọt khí hình thành đoạn kênh khí với điện tích dương tập trung đầu kênh TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức b Lý thuyết phát triển “dòng” “Dòng âm”: bao gồm thân kênh khí có chứa điện tích đầu kênh tập trung điện tích âm (điện tử ion âm) điện trường cao (vài MV/cm) phát xạ điện tử ion hóa va chạm làm bay chất lỏng thác điện tử đoạn kênh khí liên kết vào kênh khí trước Điện tích âm tập trung Thân kênh (chứa chất lỏng + điện tích) Thác điện tử Các q trình xảy ra: kích thích khử kích thích phân tử, phát xạ điện tử, đốt nóng chất lỏng (hiệu ứng Joule), bay chất lỏng, tạo bọt khí ion hóa va chạm TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức “Dòng dương”: bao gồm thân kênh khí có chứa điện tích đầu kênh tập trung điện tích dương (ion dương) điện trường cao (vài MV/cm) phát photon ion hóa quang tạo quang điện tử điện tử di chuyển đầu kênh gây ion hóa va chạm làm bay chất lỏng hình thành đoạn kênh khí liên kết với đoạn kênh trước Điện tích dương tập trung Thân kênh (chứa chất lỏng + điện tích) Thác điện tử Các q trình xảy ra: kích thích khử kích thích phân tử, phát photon, đốt nóng Joule, bay chất lỏng, tạo bọt khí ion hóa va chạm TS Nguyễn Văn Dũng 26/10/2015 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức ... điện tích q đầu phần tử sợi phân cực tính sau: q r rf ro o E Phần tử sợi Dầu Trong điện trường khơng hình thành lực tác động lên phần tử sợi di chuyển chúng Nếu phần tử