Analiza numeryczna mikrofalowego modułu plazmowego do produkcji wodoru

• Autorzy: Sobański M. , Jasiński M. , Mizeraczyk J.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of microwave plasma module for hydrogen production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mikrofalowy moduł plazmowy (MMP) służy do produkcji wodoru poprzez reforming węglowodorów. W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji transferu energii w MMP o strukturze współosiowej zasilanym falowodem WR 340. W omawianym MMP wyładowanie mikrofalowe powstaje pod ciśnieniem atmosferycznym, a częstotliwość pracy wynosi 2,45 GHz. Wyniki analizy numerycznej pokazują, że dla wybranej konfiguracji MMP minimalny stosunek mocy fali odbitej do mocy fali padającej osiąga wartości po-niżej 5% w szerokim zakresie zmian położenia elementu strojącego.

EN

Microwave plasma module (MPM) is used for hydrogen production via conversion of hydrocarbons. We present optimization of energy transfer in the waveguide-supplied coaxial-line-based MPM. The MPM operates at atmospheric pressure and frequency of 2.45 GHz. The MPM is terminated with movable plunger which plays the role of the tuning element. Tuning characteristics are defined as the dependence of the PR / PI as a function of the position ls of the movable plunger, where PR and PI are power reflected and power incident, respectively. The powers PR and PI are measured in input plane of the MPM. Optimization has been performed using Comsol Multiphysics software. The main construction elements which have been optimized are the length of the shorted coaxial line section, the diameter of the inner conductor of coaxial line and finally the height of the reduced height waveguide section.

Słowa kluczowe

PL

mikrofalowy moduł plazmowy; mikrofalowy generator plazmy; wyładowanie mikrofalowe; produkcja wodoru

EN

microwave plasma module; microwave plasma source; microwave discharges; hydrogen production

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 261
• Strony: 105--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Sobański M.

• Polska Akademia Nauk

autor

Jasiński M.

• Katedra Elektroniki Morskiej, Akademia Morska w Gdyni

autor

Mizeraczyk J.

• Polska Akademia Nauk
• Akademia Morska w Gdyni

Bibliografia

• 1. Jasiński M., Mizeraczyk J., Zakrzewski Z.: Measurements of neutral gas temperature in microwave torch plasmas at atmospheric pressure, Czechoslovak Journal of Physics, v. 52, pp. 421-426, 2002.
• 2. Czylkowski D., Jasiński M., Mizeraczyk J., Zakrzewski Z.: Argon and neon plasma columns in continuous surface wave microwave discharge at atmospheric pressure, Czechoslovak Journal of Physics, v. 56, pp. B684-B689, 2006.
• 3. Kolacinski Z., Szymanski L., Raniszewski G., Wiak S.: Plasma synthesis of carbon nanotubes for electrical and electronic engineering, Przegląd Elektrotechniczny 12b, 2012.
• 4. Jasiński M., Dors M., Nowakowska H., Mizeraczyk J.: Hydrogen Production via Methane Reforming using various Microwave Plasma Sources, Chemicke Listy 102, pp. 1332-1337, 2008.
• 5. Jasiński M., Dors M., Mizeraczyk J.: Applications of atmospheric pressure microwave plasma source for production of hydrogen via methane reforming, European Physical Journal D, 54, n.2, pp. 179-183, 2009.
• 6. Nowakowska H., Jasiński M., Mizeraczyk J.: Electric Field Distribution and Energy Transfer in Waveguide-Based Axial-Type Microwave Plasma Source, Proceedings of Comsol Conference, Hannover 2008.
• 7. Nowakowska H., Jasiński M., Mizeraczyk J.: Optymalizacja transferu energii w mikrofalowym generatorze plazmy zasilanym falowodowo, Przegląd Elektrotechniczny, 07, 2010.
• 8. Sobański M., Jasiński M., Mizeraczyk J.: Optymalizacja mikrofalowego generatora plazmy o strukturze współosiowej zasilanego falowodem, Przegląd Elektrotechniczny,10b, 2012.
• 9. Hrycak B, Czylkowski D., Jasiński M., Mizeraczyk J.: Charakterystyki strojenia współosiowego mikrofalowego generatora plazmy w argonie, azocie i metanie pod ciśnieniem atmosferycznym, Przegląd Elektrotechniczny, 11b, 2012.