1. Lampi cu descarcare electrica la presiune inalta4 3 2 2r 1 r
Tungsten coil
Emissive mixture
Tungsten rod
z (mm)
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
r (mm) g l
Zone I
Zone IV (Silicon) II
III R 25 50 75
100
Cathode 2r 2 d 1 3 4

2. Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată
- Nevoia crescândă de energia electrică şi poluarea mediului ambiant (pe Terra funcţioneză zilnic mai mult de 30 miliarde de lămpi electrice ce consumă mai mult de 12 % din electricitatea produsă de om (~2000 TWh într-un an);
1000 milioane de tone de CO2 injectate anual în atmosferă;
pentru Europa, iluminatul urban reprezintă 75 TWh/an şi corespunde unui consum de 15 % din consumul total de energie;
mediul ambiant este afectat [Na - CIR (Colour Index Rendering) slab, Hg – toxic+activatorii+CO2];
OBIECTIV: - cresterea timpului de viata al lampii.
CATODUL - determina timpul de viata al lampii d 4 3 2 2r 1 r
Tungsten coil
Emissive mixture
Tungsten rod
Mecanismul emisiei electronice: emisie termionica (Richardson-Duschman-Towsend) corectata prin efectul Schottky datorat sarcinii imagine;
Heat transport equation (1)
Conductive media equation (2)
Ecuatii diferentiale:
+ Conditii pe frontiera

3. 1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată
Modelarea caderii catodice
ELECTRODE BULK
Thermal conduction flux
Electronic flux
Ionic flux
Radiativ flux emited by the electrode
Radiativ flux absorbed from plasma
Thermal conduction flux density :
Electronic flux density :
Ionic flux density :
Radiative flux density :

4. Modele matematico-fizice
1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată
Modele matematico-fizice 1D
Stationar sau dependent de timp 2D
Mod “difuz” & “hot-spot axis-symmetric” 3D
Modurile “difuz” si “hot-spot” +
Conditii pe frontiere: Dirichlet - Neumann

5. 1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată
Ex: REZULTATE
Catod operand in
modul “difuz” (2D & 3D)
Catod operand in
modul “Hot-spot”
(3D)

6. 2 - Modelul 1D al plasmei coloanei pozitive
a lămpilor HID
rezolvarea numerică a ecuaţiei Elenbaas-Heller;
se neglijeaza cataforeza;
se neglijeaza convectia verticala;
se are in vedere determinarea indicelui profilului transversal de temperatura
dependenta radiala a indicelui profilului de temperatura;
modelarea termenului sursa (ohmic si radiativ)
calculul campului electric din din conditia de selfconsistenta a legii Ohm locale
s.a.

7. 3 - Model numeric 3D integral pentru o lampă cu descărcare
la presiune ridicată în atmosferă uscată de vapori metalici
Ipoteza ETL:
Conductiv. termica:
Zona I (plasma descarcarii)
Termenul sursa:
Zonele II si III (electrozii)
Zona IV(tubul de descarcare)
Conditii pe frontiera
Zonele II & III:
Plasma: Conditiile zonelor adiacente luate cu semn schimbat
Anvelopa:

8. 3 - Model numeric 3D integral pentru o lampă cu descărcare
la presiune ridicată în atmosferă uscată de vapori metalici
Cateva rezultate ( ) 1 - = × ÷ ø ö ç è æ m K z T r 2 4 6 8 10 12 14 16 18
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
z (mm) * b 3 5
T /
z )
r=0
(K·m -1
6000
5000
4000
3000
2000
1000
T (K) 10 8 6 4 2
r (mm)
p=3
atm.
Reference [4]
Reference [5]
Our model

9. Discutii
electrod-less
LEDs
O-LEDs
C-MHL