Published May 1, 2018
| Version v1
Publication
Open
Model analysis and electrical characterization of atmospheric pressure cold plasma jet in pin electrode configuration
- 1. Mody University of Science and Technology
- 2. Central Electronics Engineering Research Institute
Description
In this study, both model analysis and electrical characterization of a dielectric barrier discharge based argon plasma jet have been carried at atmospheric pressure in a pin electrode configuration. The plasma and fluid dynamics modules of COMSOL multi-physics code have been used for the modeling of the plasma jet. The plasma parameters, such as, electron density, electron temperature and electrical potential have been analyzed with respect to the electrical parameters, i.e., supply voltage and supply frequency with and without the flow of gas. In all the experiments, gas flow rate has been kept constant at 1 liter per minute. This electrode configuration is subjected to a range of supply frequencies (10-25 kHz) and supply voltages (3.5-6.5 kV). The power consumed by the device has been estimated at different applied combinations (supply voltage & frequency) for optimum power consumption at maximum jet length. The maximum power consumed by the device in this configuration for maximum jet length of ∼26 mm is just ∼1 W.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، تم إجراء كل من تحليل النموذج والتوصيف الكهربائي لنفاثة بلازما الأرجون القائمة على تفريغ حاجز العزل الكهربائي عند الضغط الجوي في تكوين إلكترود دبوس. تم استخدام وحدات ديناميكيات البلازما والسوائل في كود كومسول متعدد الفيزياء لنمذجة نفاثة البلازما. تم تحليل معلمات البلازما، مثل كثافة الإلكترون ودرجة حرارة الإلكترون والجهد الكهربائي فيما يتعلق بالمعلمات الكهربائية، أي جهد الإمداد وتردد الإمداد مع تدفق الغاز وبدونه. في جميع التجارب، تم الحفاظ على معدل تدفق الغاز ثابتًا عند 1 لتر في الدقيقة. يخضع تكوين هذا القطب لمجموعة من ترددات الإمداد (10-25 كيلو هرتز) وجهد الإمداد (3.5-6.5 كيلو فولت). تم تقدير الطاقة التي يستهلكها الجهاز بتوليفات تطبيقية مختلفة (جهد الإمداد والتردد) للاستهلاك الأمثل للطاقة بأقصى طول نفاث. الحد الأقصى للطاقة التي يستهلكها الجهاز في هذا التكوين لأقصى طول نفاث يبلغ 26 مم هو 1 واط فقط.Translated Description (French)
Dans cette étude, l'analyse du modèle et la caractérisation électrique d'un jet de plasma d'argon à base de décharge de barrière diélectrique ont été effectuées à la pression atmosphérique dans une configuration d'électrode à broche. Les modules plasma et dynamique des fluides du code multi-physique COMSOL ont été utilisés pour la modélisation du jet de plasma. Les paramètres du plasma, tels que la densité électronique, la température électronique et le potentiel électrique ont été analysés par rapport aux paramètres électriques, c'est-à-dire la tension d'alimentation et la fréquence d'alimentation avec et sans le flux de gaz. Dans toutes les expériences, le débit de gaz a été maintenu constant à 1 litre par minute. Cette configuration d'électrode est soumise à une gamme de fréquences d'alimentation (10-25 kHz) et de tensions d'alimentation (3,5-6,5 kV). La puissance consommée par l'appareil a été estimée à différentes combinaisons appliquées (tension d'alimentation et fréquence) pour une consommation d'énergie optimale à la longueur maximale du jet. La puissance maximale consommée par l'appareil dans cette configuration pour une longueur de jet maximale d'environ26 mm est juste d'environ1 W.Translated Description (Spanish)
En este estudio, tanto el análisis del modelo como la caracterización eléctrica de un chorro de plasma de argón a base de descarga de barrera dieléctrica se han llevado a presión atmosférica en una configuración de electrodo pin. Los módulos de dinámica de plasma y fluidos del código multifísico COMSOL se han utilizado para el modelado del chorro de plasma. Los parámetros del plasma, como la densidad de electrones, la temperatura de los electrones y el potencial eléctrico, se han analizado con respecto a los parámetros eléctricos, es decir, el voltaje de suministro y la frecuencia de suministro con y sin el flujo de gas. En todos los experimentos, el caudal de gas se ha mantenido constante a 1 litro por minuto. Esta configuración de electrodos está sujeta a un rango de frecuencias de alimentación (10-25 kHz) y tensiones de alimentación (3,5-6,5 kV). La energía consumida por el dispositivo se ha estimado en diferentes combinaciones aplicadas (tensión de alimentación y frecuencia) para un consumo de energía óptimo a la longitud máxima del chorro. La potencia máxima consumida por el dispositivo en esta configuración para una longitud máxima de chorro de ~26 mm es de solo ~1 W.Files
1.5023072.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل النموذج والتوصيف الكهربائي لنفاثة البلازما الباردة للضغط الجوي في تكوين إلكترود المسمار
- Translated title (French)
- Analyse du modèle et caractérisation électrique du jet de plasma froid à pression atmosphérique dans la configuration des électrodes à broches
- Translated title (Spanish)
- Análisis del modelo y caracterización eléctrica del chorro de plasma frío a presión atmosférica en la configuración del electrodo pin
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2804605199
- DOI
- 10.1063/1.5023072
References
- https://openalex.org/W1603336149
- https://openalex.org/W1966204385
- https://openalex.org/W1969613752
- https://openalex.org/W1975711932
- https://openalex.org/W2003266606
- https://openalex.org/W2019103941
- https://openalex.org/W2024262244
- https://openalex.org/W2025254214
- https://openalex.org/W2034917195
- https://openalex.org/W2040359266
- https://openalex.org/W2043748896
- https://openalex.org/W2046021679
- https://openalex.org/W2059151573
- https://openalex.org/W2062664427
- https://openalex.org/W2066061362
- https://openalex.org/W2070199330
- https://openalex.org/W2071091479
- https://openalex.org/W2075153177
- https://openalex.org/W2077671428
- https://openalex.org/W2079769665
- https://openalex.org/W2083278879
- https://openalex.org/W2101540570
- https://openalex.org/W2115259505
- https://openalex.org/W2120325973
- https://openalex.org/W2125498261
- https://openalex.org/W2126776113
- https://openalex.org/W2133932638
- https://openalex.org/W2137115533
- https://openalex.org/W2148211442
- https://openalex.org/W2152139865
- https://openalex.org/W2153357396
- https://openalex.org/W2163910442
- https://openalex.org/W2165759268
- https://openalex.org/W2170078310
- https://openalex.org/W2317325449
- https://openalex.org/W2510505475
- https://openalex.org/W2513111622
- https://openalex.org/W2520438267
- https://openalex.org/W2579692890
- https://openalex.org/W2753371149