《高電壓應用技術》以高電壓氣體放電理論及低溫等離子體技術為主線,分別闡述汽車尾氣處理、VOC凈化、靜電噴涂、小衛星推進、粉塵荷電除塵、微波武器、電磁彈射、臭氧的產生及應用、靜電(磁)場生物效應的應用、腫瘤的電化學療法等基本原理和應用成果,為高電壓技術專業的研究生拓寬視野提供基本的入門知識。
《高電壓應用技術》可作為高等院校高電壓與絕緣技術專業碩士研究生、博士研究生教材,也可供從事高電壓電介質放電現象研究的科技工作者與高壓電氣絕緣配合及結構設計的工程師參考。
高電壓大容量電能傳輸技術的日臻完善,促進并拓寬了高電壓應用技術領域,如高電壓技術在粒子加速器、大功率脈沖發生器、受控熱核反應研究、航空航天領域的雷電和靜電控制與防護、磁流體發電、激光技術、等離子體切割、電水錘進行海底探油、沖擊加工成形、人體內結石的破碎,以及靜電除塵、靜電除菌、靜電噴涂、靜電復印等方面的應用。
“高電壓應用技術”作為一門課程為相關專業開設,始于1995年哈爾濱理工大學本科教學計劃修訂,將其設定為高電壓與絕緣技術專業選修課程。從2005年開始,“高電壓應用技術”還作為高電壓與絕緣技術專業碩士、博士研究生的專業選修課程。本書在鄭殿春的本科生和研究生教學講稿的基礎上,經過重新組織、編撰而成。
本書主編長期參與本課程建設的全部教學活動。本書可作為高電壓技術高年級本科生、研究生的補充教材,也可供從事高壓應用技術研究的工程人員參考。
全書共13章,第1章由鄭殿春撰寫,第2章、第3章和第8章分別由李偉、任志剛和石磊(國網北京市電力公司電力科學研究院)撰寫;第4章由鄭秋平(機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所)撰寫;第5~7章、第9~13章由趙大偉撰寫。
全書由鄭殿春統稿、定稿,朱建良對全部書稿進行了審定,在此表示謝意。
“高電壓應用技術”涉及眾多學科領域,作者只能依據高電壓技術為主線闡述其機理和應用技術,由于作者的學識所限,書中難免會有不足之處,請同仁不吝賜教。
前言
第1章 緒論
1.1 高電壓應用技術領域
1.2 氣體放電
1.3 等離子體
1.3.1 等離子體特征
1.3.2 等離子體基本性質
1.4 介質阻擋放電產生等離子體
1.4.1 介質阻擋放電的物理過程
1.4.2 介質阻擋放電的化學過程
第2章 揮發性有機化合物及汽車尾氣凈化
2.1 VOC凈化的迫切性
2.2 VOC凈化基本過程
2.2.1 自由基產生
2.2.2 自由基擴散
2.3 低溫等離子體治理汽車尾氣技術
2.3.1 汽車排放污染物的危害
2.3.2 等離子體凈化尾氣機理
2.3.3 實驗研究
2.3.4 實驗結果
第3章 靜電噴涂技術
3.1 靜電噴涂的基本原理
3.2 典型的靜電噴涂方式
3.2.1 粉末靜電噴涂
3.2.2 液體靜電噴涂
3.3 旋杯式高速靜電噴涂
3.3.1 液滴靜電霧化
3.3.2 高壓靜電場建立
3.3.3 電暈放電
3.4 靜電霧化及靜電涂敷
第4章 等離子體推進器
4.1 等離子體推進技術
4.2 脈沖等離子體推進器原理
4.3 研究現狀
4.4 PPT的優勢與面臨的挑戰
4.5 發展趨勢
第5章 粉塵荷電除塵
5.1 氣體放電原理
5.1.1 場致發射
5.1.2 碰撞電離
5.1.3 碰撞效率
5.1.4 水對電極放電的影響
5.2 粉塵荷電原理
5.2.1 粉塵的電暈荷電方式
5.2.2 電子束照射使粉塵荷電
5.3 荷電水霧形成原理
5.3.1 常規荷電水霧及特點
5.3.2 電暈放電使水霧化原理
5.4 粉塵及霧粒間的相互作用
5.4.1 粉塵與水霧之間的靜電作用
5.4.2 粒子間的相互作用
5.5 荷電粒子運動學特性
5.5.1 電場力作用下的荷電粒子運動
5.5.2 重力作用下的荷電粒子運動
5.5.3 電風造成的荷電粒子運動
5.5.4 感應力作用下的荷電粒子運動
5.5.5 紊流對除塵微粒運動的影響
第6章 污水電學處理技術
6.1 污水分類
6.1.1 生活污水
6.1.2 生產污水
6.1.3 被污染的雨水
6.2 污水處理方法比較
6.2.1 生物處理法
6.2.2 物理化學法
6.2.3 電凝聚法
6.3 電凝聚法處理污水的機理
6.3.1 電解凝聚
6.3.2 電解氣浮效應
6.3.3 電解氧化和電解還原
……
第7章 等離子體表面處理技術
第8章 等離子體隱身技術
第9章 高功率微波武器
第10章 電磁彈射技術
第11章 臭氧的產生及應用
第12章 植物種子的靜電(磁)場處理
第13章 強電場以及腫瘤電化療法
參考文獻
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