20972

۲۰۹۷۲

طراحي، ساخت و مشخصه‌يابي پلاسما جت هوا در فشار اتمسفري

كارشناسي ارشد

فوتونيك

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۰۴/۰۳

دكتر فاطمه دباغ كاشاني

دكتر سيد محمد ميركاظمي

فيزيك

چكيده امروزه پلاسما جت‌هاي فشار اتمسفري از اهميت بالايي براي بهبود خواص سطوح پليمري و فلزي در صنايع مختلف برخوردار مي‌باشند. طي اين پژوهش طراحي، ساخت و مشخصه‌يابي پلاسما جت هوا در فشار اتمسفري بررسي خواهد شد. در بخش اول، طراحي و ساخت تمامي اجزاي يك سامانه پلاسما جت فشار اتمسفري شامل قسمت‌هاي نازل پلاسما جت، منابع تغذيه ولتاژ بالا جريان مستقيم و جريان متناوب و ادوات اندازه‌گيري براي ثبت مشخصه‌هاي الكتريكي پلاسما انجام شده است، در بخش دوم نياز است كه با مشخصه‌يابي‌هاي اصولي، نوع گونه‌هاي موجود در شعله پلاسما جت شناسايي شود. مشخصه‌يابي طيفي توسط طيف نگاري گسيل نوري ماورابنفش - مرئي انجام مي‌شود. مشخصه‌هاي الكتريكي پلاسما شامل ميزان و شكل موج ولتاژ و جريان براي تعيين حالت بهينه كاركرد پلاسما جت بررسي شده است. توليد پلاسما جت با هواي محيط و عدم نياز به سيلندرهاي گاز، يكي از اهداف اين پژوهش است. بررسي و مقايسه كاركرد پلاسما جت با دو منبع تغذيه جريان مستقيم پالسي با توان 228 وات و جريان متناوب سينوسي با توان نامي 360 وات و در بازه فركانسي 8 تا 24 كيلوهرتز انجام شده و تاثير ميزان ولتاژ، جريان، فركانس، دبي هوا، بر پارامترهاي پلاسماي تشكيل شده شامل طول و دماي شعله پلاسما جت، تحقيق شده و تصويربرداري از تمامي وضعيت‌هاي شعله پلاسما انجام شده است. همچنين مشاهده شد با افزايش ميزان دبي هواي ورودي، دماي گاز پلاسما كاهش مي‌يابد و با بيشتر شدن دبي گاز از 3 ليتر بر دقيقه طول شعله پلاسما كاهش مي‌يابد و بررسي شد با افزايش ولتاژ و جريان، طول پلاسماي تشكيل شده بيشتر مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: پلاسما جت، پلاسما جت هوا ، مشخصه‌يابي پلاسما جت، پلاسما جت فشار اتمسفري

1398/06/09

Design, Construction and Diagnostic of Atmospheric Pressure Air Plasma Jet

6/23/2020 12:00:00 AM

Abstract: This research consists of two main parts. In the first part, the design and construction of all parts of an atmospheric pressure plasma jet system including jet plasma nozzle parts, high voltage direct current and alternative current power supply and measuring instruments for recording of electrical characteristics of the plasma. In the second part, it is necessary to identify type of species present in the plasma jet flame, with the characterization of the spectrophotometry (Uv-Vis) in order to identify the species in the plasma jet flame. The electrical characteristics of the plasma include the voltage and current waveforms for determining the optimal state of plasma jet operation. One of the objectives of this study is production of plasma jet with ambient air and no need to use gas cylinders. A study and comparison of the performance, two direct current power supplies with a power of 228 watts and a sine wave power supply with a rated power of 360 watts in the frequency ranging from 8 to 24 kHz, and effect of the voltage, current, frequency, and air flow rate on the plasma formation parameters Includes the length and temperature of the plasma jet flame, investigated. Imaging was performed from all conditions of the plasma flame. It was also observed that, by increasing inlet air flow rate, the gas temperature of the plasma decreases and by exceeding gas flow rate from 3 liters per minute, the flame length of plasma decreases, and the plasma length increases with increasing of voltage and current. Keywords: Plasma jet, Air plasma jet, Diagnostic of plasma jet, Atmospheric pressure plasma jet