ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ

ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ

The use of pulsed dielectric barrier discharge (DBD) for water purification via low-temperature plasma (LTP) is a promising technology. DBD enables the purification of water in a droplet-film state from organic contaminants by generating highly reactive molecules (OH radicals, O, H2O2, and O3 molecu...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2024
1. Verfasser: Крищук, Р.С.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки Національної академії наук України 2024
Schlagworte:
бар'єрний розряд
очищення води
краплі води
електростатичне поле
моделювання
Online Zugang:https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/376
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine

Institution

Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine
id oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-376
record_format ojs
institution Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine
baseUrl_str
datestamp_date 2025-01-06T13:18:27Z
collection OJS
language Ukrainian
topic бар'єрний розряд
очищення води
краплі води
електростатичне поле
моделювання
spellingShingle бар'єрний розряд
очищення води
краплі води
електростатичне поле
моделювання
Крищук, Р.С.
ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
topic_facet бар'єрний розряд
очищення води
краплі води
електростатичне поле
моделювання
barrier discharge
water purification
water droplets
electrostatic field
modeling
format Article
author Крищук, Р.С.
author_facet Крищук, Р.С.
author_sort Крищук, Р.С.
title ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
title_short ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
title_full ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
title_fullStr ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
title_full_unstemmed ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ
title_sort електростатичне поле в камері бар’єрного розряду для очищення води з урахуванням окремих водних крапель
title_alt ELECTROSTATIC FIELD IN A BARRIER DISCHARGE CHAMBER FOR WATER PURIFICATION CON-SIDERING INDIVIDUAL WATER DROPLETS
description The use of pulsed dielectric barrier discharge (DBD) for water purification via low-temperature plasma (LTP) is a promising technology. DBD enables the purification of water in a droplet-film state from organic contaminants by generating highly reactive molecules (OH radicals, O, H2O2, and O3 molecules) produced in LTP upon contact with water. A two-dimensional model was developed to calculate the electrostatic field in the DBD discharge chamber (DC), which includes two electrodes, a dielectric barrier, two water droplets or streams in the air gap, and water films. The model employs Laplace’s equation for the electrostatic field with periodic boundary conditions. Expressions were proposed for determining the length of the symmetric part of the DC and setting the voltage on the electrodes with a constant droplet surface area and a constant average electric field intensity in the air gap, independent of droplet radius. The study investigates the dependence of the electrostatic field energy and DC capacitance on the droplet radius and their mutual positioning along the DC length. Changes in electrode voltage and droplet density per unit DC length relative to droplet radius are demonstrated. An analysis of the electric field distribution, DC capacitance, and stored energy was conducted. The average electric field intensity on the surfaces of droplets and water films was examined. The electric forces acting on the droplets were determined using Maxwell's stress tensor. An expression was derived for calculating the recommended amount of water in the form of droplets or streams per unit dimensions of the DC to achieve a more uniform distribution of the electric field intensity within the DC and to minimize the impact of electric forces on the droplets. Ref. 18, fig. 7.
publisher Інститут електродинаміки Національної академії наук України
publishDate 2024
url https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/376
work_keys_str_mv AT kriŝukrs electrostaticfieldinabarrierdischargechamberforwaterpurificationconsideringindividualwaterdroplets
AT kriŝukrs elektrostatičnepolevkameríbarêrnogorozrâdudlâočiŝennâvodizurahuvannâmokremihvodnihkrapelʹ
first_indexed 2025-09-24T17:31:56Z
last_indexed 2025-09-24T17:31:56Z
_version_ 1850410216324071424
spelling oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-3762025-01-06T13:18:27Z ELECTROSTATIC FIELD IN A BARRIER DISCHARGE CHAMBER FOR WATER PURIFICATION CON-SIDERING INDIVIDUAL WATER DROPLETS ЕЛЕКТРОСТАТИЧНЕ ПОЛЕ В КАМЕРІ БАР’ЄРНОГО РОЗРЯДУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДИ З УРАХУВАННЯМ ОКРЕМИХ ВОДНИХ КРАПЕЛЬ Крищук, Р.С. бар'єрний розряд очищення води краплі води електростатичне поле моделювання barrier discharge water purification water droplets electrostatic field modeling The use of pulsed dielectric barrier discharge (DBD) for water purification via low-temperature plasma (LTP) is a promising technology. DBD enables the purification of water in a droplet-film state from organic contaminants by generating highly reactive molecules (OH radicals, O, H2O2, and O3 molecules) produced in LTP upon contact with water. A two-dimensional model was developed to calculate the electrostatic field in the DBD discharge chamber (DC), which includes two electrodes, a dielectric barrier, two water droplets or streams in the air gap, and water films. The model employs Laplace’s equation for the electrostatic field with periodic boundary conditions. Expressions were proposed for determining the length of the symmetric part of the DC and setting the voltage on the electrodes with a constant droplet surface area and a constant average electric field intensity in the air gap, independent of droplet radius. The study investigates the dependence of the electrostatic field energy and DC capacitance on the droplet radius and their mutual positioning along the DC length. Changes in electrode voltage and droplet density per unit DC length relative to droplet radius are demonstrated. An analysis of the electric field distribution, DC capacitance, and stored energy was conducted. The average electric field intensity on the surfaces of droplets and water films was examined. The electric forces acting on the droplets were determined using Maxwell's stress tensor. An expression was derived for calculating the recommended amount of water in the form of droplets or streams per unit dimensions of the DC to achieve a more uniform distribution of the electric field intensity within the DC and to minimize the impact of electric forces on the droplets. Ref. 18, fig. 7. Використання імпульсного діелектричного бар'єрного розряду (ІДБР) для очищення води за допомогою низькотемпературної плазми (НТП) є перспективною технологією. ІДБР забезпечує очищення води в крапельно-плівковому стані від органічних забруднювачів шляхом утворення високоактивних молекул (радикали OH, O, молекули H2O2, O3), що генеруються в НТП при контакті з водою. Розроблено двовимірну модель для розрахунку електростатичного поля розрядної камери (РК) для ІДБР, яка включає два електроди, діелектричний бар’єр, дві краплі або струмені води в повітряному проміжку та водяні плівки. У моделі застосовується рівняння Лапласа для електростатичного поля з періодичними граничними умовами. Запропоновано вирази для встановлення довжини симетричної частини РК та визначення напруги на електродах із постійною площею поверхні краплин і постійним середнім значенням напруженості в повітряному проміжку незалежно від радіуса крапель. Проведено дослідження залежності енергії електростатичного поля та ємності РК від радіуса крапель та їхнього взаємного розташування за довжиною РК. Показано зміну напруги на електродах та залежність кількості крапель на одиницю довжини РК від їхнього радіуса. Виконано аналіз розподілу напруженості електричного поля, ємності РК та накопиченої енергії. Досліджено середню напруженість електричного поля на поверхні крапель і плівок води. Встановлено електричні сили, що діють на краплі за допомогою тензора напружень Максвелла. Виведено вираз для розрахунку рекомендованої кількості води в формі крапель або струменів води на одиничні розміри РК для одержання більш рівномірного розподілу напруженості електричного поля в РК та мінімізації впливу електричних сил на краплини. Бібл. 18, рис. 7. Інститут електродинаміки Національної академії наук України 2024-11-27 Article Article reveiwing article рецензована стаття application/pdf https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/376 10.15407/publishing2024.69.072 Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine; No. 69 (2024): Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine ; 072 Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; № 69 (2024): Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; 072 2786-7064 1727-9895 10.15407/publishing2024.69 uk https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/376/356 Авторське право (c) 2024 Р.С. Крищук https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Ähnliche Einträge