大气压冷等离子体产生的活性粒子在生物医学、环境保护、纳米技术等应用领域起到关键作用。为了进一步研究这些活性粒子成分、数密度及其影响因素,针对大气压下空气沿面放电建立了0维全局模型。模型考虑了54种粒子和624个化学反应,对等离子体区域及其下方气体区域中的活性粒子及其产生机制进行了分析,发现气体区主要粒子有O3、N2O5、N2O、HNO3、NO3、H2O2、HNO2和NO2。当输入功率密度从250 W/m2增加到1 000W/m2时,主要的活性粒子数密度均随之线性增长,但产生活性粒子的能量效率降低;当等离子体下方气体区域厚度由1 mm变到10 mm时,主要的活性粒子数密度有所下降,但产生活性粒子的能量效率大幅度提高;当温度从300 K增大到320 K时,含氧活性粒子的数密度下降,而含氮活性粒子的数密度上升。这说明输入功率、气体区域厚度和气体温度等条件参数对活性粒子的数密度及生成效率均有较大影响。成分及其影响因素-电动液压滚圆机滚弧机张家港数控电动钢管滚圆机滚弧机4)所示pls式中：E0为初始电场峰值，V/m；τpls为单丝放电的脉宽，s。设定脉冲电场在每个放电周期内出现1次，当每个周期过后，就可求解一个周期内的平均功率密度P，其计算式为re)式中：下标j代表第j种带电粒子；τrep为放电周期，本文中设定为100μs；Zj为绝对电荷量，C；μj为第j种粒子迁移率，m2/(V·s)；nj为第j种带电粒子的数密度，m3。全局模型的计算流程如图2所示，本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang 由于模型分为等离子体区域和气体区域，2个区域的仿真需要考虑的时间步长不同，且需要考虑的主要反应也不同。比如，等离子体区的带电粒子与部分活性粒子的存活周期(<100μs)远小于扩散特征时间(约1s)。因此，模型将活性粒子分为a、b两组。a组中图2全局模型的计算流程e的粒子为短寿命周期粒子，包括带电粒子和一部分中性粒子，只在等离子体区中予以考虑；b组中的粒子作为长寿命周期粒子，会扩散进入气体区，即气体区中只有b组中的粒子存在。模型计算过程中，选取不同的时间步长计算a、b两组粒子可以大大缩减运算时间。2结果讨论在2.1与2.2小节的讨论中，使用的模型功率密度为500W/m2，对应式(4)中的峰值电场强度为8MV/m。2.1气体区活性粒子随时间的变化图3分别描述了气体区部分RNS和ROS粒子数密度随时间变化的情况。由图3可以看出，主要活性粒子数密度大部分随时间增加而改变，但在100s后粒子数密度变化趋势变缓，可认为基本达到稳定。考虑到计算量的限制，本模型只计算到300s，所获结果基本可以反映稳态下各种活性粒子的数密度及其相互关系。2.2成分及其影响因素-电动液压滚圆机滚弧机张家港数控电动钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang