Ελεγκτές ρευστομηχανικών φαινομένων βασισμένων σε ψυχρό πλάσμα DBD : υλοποίηση συστήματος οδήγησης υψηλή τάσεως, βελτιστοποίηση αντιδραστήρα και παραμετρική μελέτη

• Κύριος συγγραφέας: Γιώτης, Κωνσταντίνος
• Άλλοι συγγραφείς: Giotis, Konstantinos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Ψυχρό πλάσμα; Εκκένωση διηλεκτρικού φράγματος (DBDs); Υψηλές τάσεις; Γεννήτρια Cockcroft-Walton; Ελεγκτής ροής πλάσματος; Επιφανειακές εκκενώσεις; Φωτογράφιση iCCD; Τυπωμένες πλακέτες (PCBs); Cold plasmas; Dielectric barrier discharges (DBDs); High voltages; Cockcroft-Walton generator; Plasma actuators; Surface discharges; iCCD imaging; Streamer; Printed circuit boards (PCBs)

Σκοπός της διπλωματικής εργασία είναι η υλοποίηση ενός ελεγκτή ροής πλάσματος βασισμένος σε επιφανειακή εκκένωση διηλεκτρικού φράγματος (DBD). Πρώτα, σχεδιάζεται και κατασκευάζεται ένα υψηλής τάσης τροφοδοτικό για να το οδηγήσει τον DBD ελεγκτή. Το τροφοδοτικό είναι τοπολογίας Push-Pull και ικανό να δώσει υψηλής τάσεως με γρήγορη άνοδο τετραγωνικούς παλμούς μεταβλητού πλάτους, συχνότητας και λόγο κατάτμησης. Αποτελείται από ένα DC μέρος, έναν υψηλής τάσης MOSFET διακόπτη και μία συστοιχία αντιστάσεων. Το DC μέρος είναι μια Cockcroft γεννήτρια, η οποία αποδεικνύεται στην παρούσα μελέτη ότι μπορεί να οδηγήσει διατάξεις πλάσματος DBD. Για αυτόν τον λόγο, η Cockcroft-Walton γεννήτρια δοκιμάζεται σε ανοιχτοκύκλωμα, σε συνεχή λειτουργία με ένα ωμικό φορτίο ισχύος, σε παλμική λειτουργία χωρίς DBD και σε παλμική λειτουργία με DBD. Μια κοινή ομοαξονική, ατμοσφαιρικού αέρα DBD διάταξη με διαφορετικά μήκη χρησιμοποιείται προτού το τροφοδοτικό οδηγήσει τον ελεγκτή ροής, λαμβάνοντας θεμελιώδη ηλεκτρικά και οπτικά μεγέθη. Έπειτα, ο ελεγκτής ροής πλάσματος αναπτύσσεται χρησιμοποιώντας κατάλληλες τυπωμένες πλακέτες (PCBs) ως ηλεκτρόδια και μια πλάκα χαλαζία ως διηλεκτρικό στρώμα. Κατά αυτόν τον τρόπο, μια ανθεκτική, επαναλήψιμη και καλά ορισμένη DBD γεωμετρία υλοποιείται, η οποία είναι κατάλληλη για θεμελιακές μελέτες σε επιφανειακές εκκενώσεις. Ο ελεγκτής διερευνάται πειραματικά μέσω ηλεκτρικών και οπτικών μετρήσεων. Οι ηλεκτρικές μετρήσεις περιλαμβάνουν την καταγραφή της τάσης και του ρεύματος καθώς και τον υπολογισμό της καταναλισκόμενης ισχύος παραμετρικά (επίπεδο τάσης, συχνότητα, χρονικό εύρος παλμού). H γήρανση εξετάζεται επιπλέον μετρώντας την κατανάλωση ισχύος υπό μακρά λειτουργία. Τέλος, iCCD (intensified CCD) φωτογράφιση της εκκένωσης διεξάγεται καταγράφοντας την διάδοση των streamer και καταγραφή των σημάτων φωτός χρησιμοποιώντας φωτοπολλαπλασιαστή.