Fundamentals of particle charging by free electrons in electrical coronas

电晕中自由电子对粒子充电的基本原理

基本信息

项目摘要

The electrical charging of aerosols is an important process in many technical applications and in aerosol measurements. The kinetics of aerosol charging by positive and negative gas ions based on the mechanisms of diffusion charging and field charging is well known. But in some situations aerosols are being charged much faster and to a much higher level than expected. As a rule, this effect can be attributed to aerosol charging by free electrons. This so called “Electronic Charging” of aerosols is to be found especially with low concentrations of electronegative gases or with elevated temperatures. In these cases the formation of negative gas ions is delayed or does not take place. Hence, the current transport in a corona discharge will occur in part or almost completely by free electrons. In electrostatic fields, the free electrons will reach very high (non-equilibrium) electron temperatures, and aerosol particles can reach very high charging levels by electronic diffusion charging. So far, there is a lack of systematic investigations on electronic charging of aerosols. In addition, there is a lack of basic data which would be needed for a theoretical prediction of electronic charging in technically relevant gas mixtures. Within the project, the fundamentals for modelling quantitatively the electronic charging of aerosols in corona discharges shall be provided and validated. This will be done first with the system N2-O2-H2O as a technically relevant gas mixture model and with submicron aerosols. For measurements of the charge carrier kinetics, classical drift tube experiments will be adapted to the conditions. As well, measurements of aerosol charging kinetics will be done first in a drift tube within a homogeneous electrostatic field. Further validations will be done with corona discharges in a wire-tube-geometry.
气溶胶的带电在许多技术应用和气溶胶测量中是一个重要的过程。基于扩散带电和场带电的气溶胶正负离子带电动力学是众所周知的。但在某些情况下,气雾剂的充电速度要比预期快得多,水平也比预期高得多。一般来说,这种效应可以归因于自由电子对气溶胶的充电。这种所谓的气溶胶“电子充电”现象,特别是在电负性气体浓度较低或温度较高的情况下会出现。在这些情况下,负气体离子的形成被推迟或不发生。因此,电晕放电中的电流输运将部分或几乎完全由自由电子发生。在静电场中,自由电子将达到很高的(非平衡)电子温度,气溶胶粒子通过电子扩散充电可以达到很高的带电水平。到目前为止,还缺乏对气溶胶带电的系统研究。此外,缺乏对技术上相关的混合气体中的电子充电进行理论预测所需的基本数据。在该项目内,应提供和验证用于对电晕放电中气溶胶的电子充电进行定量建模的基本原理。这将首先使用作为技术上相关的混合气体模型的系统N_2-O_2-H_2O和亚微米气溶胶来完成。对于电荷载流子动力学的测量,经典的漂移管实验将适应这种条件。同时,气溶胶充电动力学的测量将首先在均匀静电场中的漂移管中进行。进一步的验证将在线管几何形状的电晕放电中进行。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Ulrich Riebel其他文献

Professor Dr.-Ing. Ulrich Riebel的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Ulrich Riebel', 18)}}的其他基金

Fundamentals of energy efficient precipitation and inactivation of COVID-19 aerosols by means of an ozone-free electrostatic precipitator designed for indoor use.
通过专为室内使用设计的无臭氧静电除尘器实现节能降水和灭活 COVID-19 气溶胶的基础知识。
  • 批准号:
    468800814
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Electric Conduction, Adhesion Forces and Discharge Processes in a Particle-Particle-Contact - Highly Resistive Materials
颗粒-颗粒接触中的导电、粘附力和放电过程 - 高电阻材料
  • 批准号:
    169555597
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Entwicklung einer optischen Messtechnik zur Erfassung der Kinetik schneller Fällungsreaktionen
开发光学测量技术来记录快速沉淀反应的动力学
  • 批准号:
    109485457
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Grundlagenuntersuchung zur Statistik von Extinktionssignalen mit dem Ziel der Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen aus dem zeitlichen Verhalten der Transmissionsfluktuation
对消光信号统计的基础研究,目的是根据传输波动的时间行为确定颗粒尺寸分布
  • 批准号:
    5306268
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

环形等离子体中的离子漂移波不稳定性和湍流的保结构Particle-in-Cell模拟
  • 批准号:
    11905220
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高效率单细胞分析微流控芯片的机理研究
  • 批准号:
    31970754
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
酵母RNase MRP的结构及催化机制研究
  • 批准号:
    31900929
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多禁带光子晶体微球构建"Array on One Particle"传感体系
  • 批准号:
    21902147
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
微流控技术构筑分子型胶体光子晶体微珠及其在光催化领域的应用研究
  • 批准号:
    21703197
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
引入昆虫复视机制的粒子滤波算法及其视觉伺服应用研究
  • 批准号:
    61175096
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
电子聚焦电场增强等离子体离子注入/沉积基本理论研究
  • 批准号:
    11075012
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微复型过程中聚合物流动填充机理的可视化实验分析
  • 批准号:
    50975227
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
空气污染(主要是diesel exhaust particle,DEP)和支气管哮喘关系的研究
  • 批准号:
    30560052
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Evaluation of the influence of charging state of atmospheric aerosol on particle deposition on human body and ground surface
大气气溶胶荷电状态对人体及地表颗粒沉积影响评价
  • 批准号:
    20H00636
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Simultaneous Analysis of High-Precision Electrostatic Charging on Particles Caused by Work Function with Electric Field Control and Particle Movement in Multiple Fields
电场控制和多场粒子运动同时分析功函数引起的粒子高精度静电充电
  • 批准号:
    23360341
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
The effect of particle shape on electrostatic charging
颗粒形状对静电充电的影响
  • 批准号:
    7242-2005
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The effect of particle shape on electrostatic charging
颗粒形状对静电充电的影响
  • 批准号:
    7242-2005
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The effect of particle shape on electrostatic charging
颗粒形状对静电充电的影响
  • 批准号:
    7242-2005
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A Filed Design for High Efficiency of Storing Hydrogen in Composites Made by Charged Particle Assemble Method.
带电粒子组装法复合材料高效储氢的现场设计。
  • 批准号:
    18560726
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The effect of particle shape on electrostatic charging
颗粒形状对静电充电的影响
  • 批准号:
    7242-2005
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The effect of particle shape on electrostatic charging
颗粒形状对静电充电的影响
  • 批准号:
    7242-2005
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Analysis of dynamics of particles suspended in non-equilibrium rf plasma space
非平衡射频等离子体空间中悬浮粒子的动力学分析
  • 批准号:
    15360413
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ELUCIDATION OF GENERATION AND GROWTH MECHANISMS OF SECONDARY PARTICLES
阐明二次粒子的生成和生长机制
  • 批准号:
    14048216
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了