전극 기하학이 순간 플라즈마 유도 점화에 미치는 영향

나노초 펄스 방전 비평형 순간 플라즈마(TP)를 사용하여 반응 혼합물의 효과적인 점화를 달성하기 위해서는 여러 실험 매개변수의 영향을 정량화하고 이해해야 합니다. 그 중에는 전극 기하학, 방전 위치(특히 비혼합 시스템에서), 그리고 동일한 실험 조건 하에서 점화 성능의 상대적 비교가 포함됩니다. 본 연구에서는 원통형 일정 부피 연소실과 광학 그림자 그래프와 결합된 역류 화염 구성을 사용하여 점화 과정이 어떻게 그리고 어디서 시작되는지를 관찰했습니다. 대기압 하에 얻어진 결과는 전극 기하학이 점화에 상당한 영향을 미친다는 것을 보여주었으며, 바늘과 반원형이 가장 좋은 점화 성능을 보였습니다. 또한 비혼합 조건에서 반응 혼합층에서 방전된 TP가 점화를 달성하는 데 가장 효과적이라는 것이 확인되었습니다. 고려된 사례에서 TP 유도 점화는 전기장과 전자 밀도가 가장 높은 바늘 끝에서 시작된다는 것이 밝혀졌습니다. 반면, 스파크의 경우 점화는 항상 두 전극 사이의 뜨거운 지역에서 시작되는 것으로 나타났습니다. 공기만 있는 경우(즉, 연료 없이) 스파크와 TP 방전을 비교하고 이들에 의해 유도된 점화 현상도 TP 점화가 적어도 부분적으로 비열적이지 않으며 대신 활성 종의 생성에 의해 유도됨을 시사합니다. 마지막으로, 단일 펄스 TP 방전은 수소부터 F-76 디젤 및 IFO380 벙커 연료를 포함한 다양한 연료의 혼합 및 비혼합 화염을 실온에서도 점화하는 데 충분하다는 것이 확인되었습니다.