-
شماره ركورد
28097
-
پديد آورنده
نيلوفر محمدي نهراني
-
عنوان
شبيه سازي و توليد آب فعال شده با پلاسما توسط تخليه سد دي-الكتريك و قوس الكتريكي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
فيزيك- اتمي و مولكولي ـ پلاسما
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1401/11/19
-
استاد راهنما
مريم بحريني
-
دانشكده
فيزيك
-
چكيده
برهمكنش پلاسما و آب چالش برانگيزترين نوع برهمكنش در ميان ساير برهمكنش¬هاي پلاسمايي است. آب فعال شده با پلاسما محصول اين برهمكنش مي باشد كه طي آن گونه هاي فعال مختلف با كاربردهايي گوناگون (كشاورزي، پزشكي و ...) در آّب ايجاد مي گردند. آگاهي پيدا كردن از دنياي ناشناخته اين نوع برهمكنش و همچنين ناكافي بودن پژوهش هاي صورت گرفته، مستلزم شبيه سازي و آزمون و خطاهاي پي در پي مي باشد. به همين منظور، در اين پايان نامه ابتدا با روش المان محدود با استفاده از نرم¬افزار كامسول به شبيه سازي دو نوع پلاسماي تخليه سد دي الكتريك و قوس الكتريكي درون آب پرداخته¬ايم. سپس در قسمت تجربي، با طراحي و ساخت يك سازوكار تخليه 142 كيلو ولتي به كمك روش افزايش ولتاژ ماركس به موازات اين شبيه¬سازي، تخليه قوس الكتريكي را با هندسه سوزن-سوزن پياده سازي و گونه هاي توليد شده را با روش طيف¬سنجي ارزيابي نموده ايم. همچنين با كمك كاغذ PH، ميزان قليايي يا اسيدي بودن آب را بررسي كرده ايم. شبيه سازي تخليه سد دي الكتريك به خوبي رابطه مستقيم ميان چگالي الكترون با ولتاژ، فركانس، شعاع حباب و همچنين رابطه معكوس آن با ضخامت دي الكتريك را نشان مي دهد. طيف ثبت شده از آزمايش سوزن-سوزن به خوبي شكسته شدن مولكول هاي آب را نشان مي دهد. چگالي الكترون حساب شده از اين طيف منطبق با چگالي الكتروني بدست آمده در شبيه سازي قوس الكتريكي با شرايط كميتي و محيطي نسبتا مشابه بوده است. PH آب پس از ده دقيقه تخليه پلاسما اسيدي گرديد. نتايج حاصل از مطالعه ما به¬خوبي نشان مي¬دهد كه مي¬توان با تكيه بر نتايج شبيه¬سازي المان محدود بهينه¬ترين حالت را براي طراحي و انتخاب كميت هاي عملياتي با كمترين ميزان خطا بدست آورد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/12/09
-
عنوان به انگليسي
Simulation and generation of plasma activated water using dielectric barrier discharge and arc discharge
-
تاريخ بهره برداري
2/8/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
نيلوفر محمدي نهراني
-
چكيده به لاتين
Plasma-liquid interactions are the most challenging issue in all plasma interaction. Plasma activated water is the product of this interaction during which different active species with different applications (agriculture, medicine, etc.) are created in water. Understanding of such unknown interaction field and insufficient study about that, required continuous simulations and subsequent experimental trials. By using Finite element method (FEM) in COMSOL Multiphysics 6.0 software, Dielectric barrier discharge (DBD) and arc discharge in the Argon bubble inside water have been simulated and studied. Alongside, the experimental setup of about 142Kv discharge was established by employing Marx method of impulse voltage generator for arc discharge with pin-pin electrodes immersed in water. Generated reactive species evaluated by spectrophotometry method. Acidity and alkalinity of water after treating by plasma was metered with PH meter. Simulation of DBD demonstrate direct relation between applied voltage, frequency and bubble radius with electron density, while for dielectric thickness it was indirect. Spectrum of pin-pin experiment shows dissociation of water molecules. Electron density calculated from spectrum is the same as electron density in arc discharge simulation with the same initial values and conditions. PH metering of water after ten minutes of plasma discharge shows acid range. Our results shows that Finite element methods is a reliable simulating method in designing plasma systems for estimating quantities with the least errors.
-
كليدواژه هاي فارسي
آب فعال شده با پلاسما - برهمكنش پلاسما با مايعات - تخليه سد دي الكتريك - ژنراتور ماركس - شبيه سازي - قوس الكتريكي
-
كليدواژه هاي لاتين
plasma activated water , plasma and liquid interaction , Dielectric barrier discharge , Marx Generator , simulation , arc discharge
-
Author
Niloofar Mohammadi
-
SuperVisor
Dr. Bahreini
-
لينک به اين مدرک :