Desenvolvimento de um jato de plasma em pressão atmosférica a partir de uma descarga de barreira dielétrica

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Gomes Junior, Fabiano Severino
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Física; Plasma (Gases ionizados); Jatos de plasma; Dielétricos gasosos; Física dos plasmas
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/16845

Jatos de plasma são dispositivos capazes de expelir o plasma gerado entre seus eletrodos ao ambiente aberto, não havendo, portanto, limitações quanto ao tamanho dos objetos a serem tratados. São, deste modo, adequados para diversas aplicações em vários ramos da indústria e tecnologia. Este trabalho teve como objetivo a construção de um jato de plasma em pressão atmosférica, utilizando ar atmosférico como gás de trabalho, e sua caracterização, por meio de diagnósticos elétricos, térmicos e ópticos. O diagnóstico elétrico foi realizado por meio da obtenção das formas de onda de tensão e corrente do sistema, sendo analisados seus valores RMS, a potência instantânea e RMS, a densidade de energia e a frequência das formas de onda, via transformada de Fourier. Para o diagnóstico térmico utilizou-se uma sonda calorimétrica, posicionada abaixo do bocal do jato, permitindo a análise de suas temperaturas e o fluxo de energia vindo do plasma. Já o diagnóstico óptico, foi realizado de duas maneiras: por espectroscopia de emissão óptica e por fotografias, podendo ser analisadas as espécies geradas, bem como os comprimentos de algumas plumas expelidas e a intensidade da luz emitida pelo plasma. O jato é capaz de expelir uma pluma de plasma que pode alcançar, em certas condições, um comprimento médio de (14,57±0,02) mm. Foi construído em uma configuração estável e segura, com a possibilidade de, inclusive, visualizar o plasma sendo gerado entre os eletrodos. Os resultados da caracterização mostram que o aumento da tensão e a frequência das formas de onda é refletido no aumento da corrente e da potência, e, consequentemente, no aumento da temperatura, do fluxo de energia, da intensidade das linhas de emissão e do comprimento da pluma de plasma. Observa-se que a vazão não afeta os parâmetros elétricos em condições mais baixas de tensão, mas os diminuem para condições mais altas. Do mesmo modo, se vê que a temperatura, a intensidade das linhas de emissão e comprimento da pluma tendem a diminuir com o aumento da vazão. Além disso, pelos resultados da espectroscopia verifica-se que as espécies presentes no espectro de emissão óptica são predominantemente de N+2 e N