蔡新景
- 作品数：26 被引量：91H指数：6
- 供职机构：东北电力大学电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金河北省电力公司科技项目更多>>
- 相关领域：电气工程一般工业技术理学建筑科学更多>>
- 采用简化球谐法快速计算流注放电光电离被引量：1
- 2015年
- 流注放电通常由流体模型描述,它由玻尔兹曼方程的矩量耦合泊松方程组成。光电离作为源项加在玻尔兹曼方程的一阶矩量即带电粒子连续性方程上。由于计算某一点的光电离需要对整个放电空间进行积分,且需要在每一仿真步长对其进行求解,导致流注仿真的计算量非常大。为提高光电离的计算速度,采用简化球谐法计算流注放电过程光电离。分析了光子在各向同性散射媒质中的辐射输运特性,推导出满足光学厚的辐射输运方程,得到了1阶简化球谐近似(SP1)和3阶简化球谐近似(SP3)的控制方程和边界条件。采用简化球谐法对高斯辐射源和双向流注放电过程光电离进行了仿真,结果表明:3组SP1方法计算效率远远高于Zheleznyak积分方法,计算精度高于3组Helmtoltz方法;采用3组SP1方法计算大气压下流注放电过程光电离足够准确。
- 蔡新景孙悦王新新邹晓兵鲁志伟
- 关键词：流注放电光电离
- 基于二项近似解玻尔兹曼方程计算CF_3I/N_2混合气体的绝缘特性被引量：1
- 2019年
- 本文阐述了国内外对SF_6替代气体的研究现状,介绍了环保型CF_3I/N_2混合气体的基本特点和绝缘特性。运用对电子输运和反应系数的计算原理,通过对绝缘气体特性和数据处理进行分析,通过不同混合比CF_3I/N_2绝缘气体对电子能量、纵向扩散系数、汤逊系数和有效电离系数的影响,验证了CF_3I/N_2作为替代SF_6绝缘气体的可能性。研究表明:60%CF_3I和40%N_2的混合气体可以达到SF_6和N_2的绝缘水平,可用于替代SF_6气体作为绝缘介质应用在气体绝缘开关设备中,有着较好的应用前景。
- 刘宇琦李硕刘世宇蔡新景
- 关键词：输运系数混合比绝缘特性
- 基于改进的多项近似法解玻尔兹曼方程研究电子在交叉电磁场下的弛豫特性被引量：1
- 2019年
- 研究等离子体的电子弛豫过程对于等离子体反应器、等离子体光源和气体激光器等研究具有重要的意义。为了研究电子在交叉电磁场下弛豫特性,文中采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运和弛豫特性。首先对Reid非弹性碰撞模型进行电子输运系数计算,发现:当约化电场强度E/n0为12Td时,lmax增加到7所有输运系数可以达到4位数字精度;当增加约化磁场强度B/n0为500Hx而保持约化电场强度不变时,lmax增加到2所有输运系数就能达到4位数字精度,表明磁场能降低电子速度的各向异性。与Ness和White等人的计算结果进行比较,验证了采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运系数的有效性。接着计算了电子的弛豫特性,发现:瞬时施加磁场时,电子平均能量ε随着时间呈单调变化,而体漂移速度WBz、体漂移速度WBx和扩散系数n0Dii均随着时间呈衰减震荡变化;电子弛豫过程至少有3个典型弛豫时间:电子回旋时间γg、动量弛豫时间γm和能量弛豫时间γe,且满足γg<γm<γe;瞬时施加磁场后,体漂移速度WBx响应最快,体漂移速度WBz和扩散系数n0Dii响应次之,电子平均能量ε响应最慢;当约化磁场强度B/n0为500 Hx时,体漂移速度WBz在第一个震荡周期与E同方向,扩散系数n_0D_(xx)出现负扩散现象。
- 蔡新景王新新邹晓兵鲁志伟孙宇
- 关键词：玻尔兹曼方程弛豫
- 氮气短间隙的耐受电压和气体密度恢复特性被引量：15
- 2011年
- 为了提高气体火花开关重复运行频率,对氮气短间隙的耐受电压和气体恢复特性进行了研究。采用"双脉冲法"获得了气隙耐受电压恢复特性,利用Mach-Zahnder干涉仪记录了气体密度的恢复过程,用CCD相机拍摄了放电图像。实验发现:耐受电压恢复过程分为静态击穿电压恢复和过电压击穿能力恢复两个阶段,后者所需的时间远超过前者。即使气体密度完全恢复了,气隙也仅恢复其静态击穿电压,其原因可能是放电残留的长寿命氮原子在阴极上复合导致阴极电子发射,持续不断地为放电提供初始电子。"双脉冲法"实验中气隙两次击穿的路径通常是分离的,说明气体绝缘最薄弱之处并不一定位于第1次火花放电通道上。
- 蔡新景邹晓兵王新新
- 关键词：气体放电气体火花开关
- 66kV变电站系统防雷与绝缘配合研究
- 2012年
- 以某变电站发生的雷击事故为例,以电磁暂态程序ATP-EM TP为计算平台,搭建了雷击输电线路雷电侵入波侵入变电站的计算模型。采用ATP-EM TP对站内各电气设备上可能出现的最大雷击过电压值进行了定量计算,分析了雷击造成事故的过程和输电线路绝缘变化对侵入变电站雷电过电压的影响,并提出了防雷改进措施。计算结果表明:输电线路绝缘变化对变电站内电气设备上的过电压幅值基本没有影响。
- 杨飞许忠文陈志强蔡新景鲁志伟
- 关键词：变电站过电压ATP-EMTP雷电波绝缘配合
- 基于Helmholtz模型的流注放电过程光电离快速计算被引量：5
- 2015年
- 流注放电过程通常用流体模型来描述,它由粒子连续性方程耦合泊松方程组成,光电离作为源项加在电子和正离子连续性方程上。目前光电离一般用精度较低的空间均匀背景预电离代替或者用计算效率低的Zheleznyak积分模型进行求解。针对上述两种方法的不足,有学者用多组Helmholtz方程代替积分方程计算光电离,但并没有揭示此方法的物理意义和得到有效的边界条件。结合Penney和Hummert用离子室测量光电离的实验,若把吸收函数表示成指数和形式,即可得到Helmholtz模型的控制方程;根据辐射物理特性,给出了Helmholtz方程Sommerfeld远场辐射边界条件。将该方法应用于高斯辐射源和大气压下双向流注传播过程计算,并与采用其它边界条件的Helmholtz方法和Zheleznyak积分方法进行对比实验。仿真结果表明:采用Sommerfeld远场辐射边界的Helmholtz模型和采用Zheleznyak积分方法计算结果接近,但计算效率更高。
- 蔡新景王新新邹晓兵孙悦鲁志伟
- 关键词：流注放电对流扩散方程光电离
- 外部磁场对低气压氩气等离子体电子输运特性的影响被引量：5
- 2016年
- 处于外部磁场驱动下等离子体由于改变了其电子加热机制和带电粒子输运特性而具有不同动力学特性。为了研究外部磁场对电子输运特性的影响,该文采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算了Ar气体的电子输运特性。首先计算了Ar气体在交叉电磁场下的电子输运系数,发现：随着电磁场间夹角增大,z方向体漂移速度、通量漂移速度、体扩散系数、通量扩散系数、电子平均能量和反应速度均减小。接着分析了电磁场夹角对电子速度分布的影响,结果表明：随着电磁场间夹角增大,电子沿E×B方向和（E×B）×B方向呈聚集趋势;当电磁场间夹角为π/2时,电子速度分布在能量为0.3~0.6e V区间出现＂凹陷＂现象。最后讨论了磁感应强度对电子速度分布的影响,发现：当约化磁感应强度增大时,电子朝E×B方向和（E×B）×B方向运动趋势也变大;当约化磁感应强度足够大时,低能电子反而较少。
- 蔡新景李博王新新邹晓兵鲁志伟
- 关键词：玻尔兹曼方程外部磁场各向异性
- 直流和脉冲电压下绝缘沿面闪络试验系统的研制被引量：3
- 2015年
- 为了研究大气压下绝缘沿面闪络机理,研制了一套直流和脉冲电压下绝缘沿面闪络试验系统。由于沿面闪络是ns时间分辨的动态变化过程,为了使测量的暂态信号是由沿面闪络本身产生,此系统经过特殊设计,主要包括:放电室和同轴电缆采用同轴几何结构连接,阻抗匹配;电源和同轴电缆阻抗匹配。该系统放电室内外导体半径为3.6 cm和8.3 cm,施加的直流电压为±80 kV,施加的脉冲电压幅值为460 kV,上升时间为36 ns。研制的试验系统能满足4 cm间隙沿面闪络试验要求。
- 蔡新景陈承伟王新新邹晓兵
- 关键词：沿面闪络特征阻抗阻抗匹配MARX发生器脉冲电压
- 基于改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运系数被引量：6
- 2016年
- 获得准确的电子输运和反应系数是采用流体模型准确仿真流注传播特性的前提。目前,电子输运系数主要有两种计算方法:一是用电子群实验数据进行插值;二是用两项近似方法解玻尔兹曼方程。方法一只能用在约化场强很小的场合,方法二的理论基础即各相同性假设是否成立和数据准确度尚无定论。针对以上问题,Ness等人采用了多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运系数。该文主要对多项近似解玻尔兹曼方程进行两点改进:一是调整速度分布函数的展开顺序,这样能把流体尺度和非流体尺度下计算过程统一起来;二是采用高斯–克龙罗德积分代替高斯-拉盖尔积分计算碰撞积分项。最后对硬球模型和Reid非弹性碰撞模型进行了计算,结果表明:采用高斯–克龙罗德积分代替高斯–拉盖尔积分计算碰撞积分项更准确;即使在只有守恒碰撞时,电子速度分布函数仍呈现各向异性特征,采用两项近似方法计算出的电子输运系数有较大误差。
- 蔡新景王新新邹晓兵鲁志伟
- 关键词：流体模型玻尔兹曼方程
- 气体火花开关脉冲击穿与恢复特性研究
- 蔡新景
- 关键词：气体火花开关
