大气压等离子体射流由于具有不受放电间隙尺寸的限制,产生活性物种密度高等独特优势,在生物医学、材料处理、环境工程等领域有着十分广泛的应用前景。大气压射流等离子体源是一个多参数系统,放电装置结构、驱动电压类型、工作气体种类、及传播环境等任何一个条件的变化都会影响射流的行为。尽管目前已经对大气压等离子体射流进行了多方面的研究,但为了满足各种复杂的应用需求,探究不同条件下等离子体射流的性质,优化和控制射流的产生和传播仍然等离子体领域备受关注的研究热点。对于大气压等离子体的射流来说,制约其应用的关键因素是射流长度和产生的活性粒子浓度。研究表明,与其它控制条件比较,激励电压对等离子体射流长度及活性粒子密度具有较大的影响。本文针对环-板电极结构建立二维轴对称流体模型,对不同频率正弦电压驱动、及正弦电压叠加不同极性直流偏置电压产生的大气压氦等离子体射流进行模拟研究,讨论不同驱动电压下大气压等离子体射流的动力学特性和活性粒子的产生和输运机制,为等离子体射流的应用研究提供理论参考,具体研究结果如下:在第三章,详细研究了正弦电压驱动的等离子体射流的产生和传播过程,同时探究了频率对等离子体射流动力性特性的影响。模拟结果显示:正弦电压驱动的等离子体射流,在正负半周期均有放电产生,但有不同的传播特性。正半周期产生的射流（正射流）头部呈现球形,且射流头部电离率最大;负半周期产生的射流（负射流）头部呈现锥形,而且电离率明显低于正射流,电离区域相比正射流分布也较为弥散。正负射流之间存在相互影响,负射流的产生对正射流的传播具有抑制作用。在负射流传播过程中,正射流几乎停止向前传播,同时正射流对负射流的传播也具有阻碍作用。当负射流接近正射流头时,速度出现快速减小,超过正射流头之后,速度再次增加。在射流传播过程中,不同活性粒子的产生和输运情况不同。在当前的模拟条件下,氦相关粒子主要在介质管内产生,且分布不同。He+集中在射流轴附近,而He*粒子几乎充满整个介质管。出管后,He+呈环形分布,He*为柱状分布。氮和氧相关粒子主要在环境气体中产生,并呈明显的中空环形分布,且随着射流的传播,各种粒子的分布通道都有向中心轴收缩的趋势,但收缩速度不同。驱动电压频率不同,射流的动力学特性也不同。频率较低时,射流传播通道在管中更加趋近于轴心,随着频率增加,射流在管中趋于均匀。同时频率越大,电离率相应的也越大,产生的活性粒子密度越高。实验研究表明,当正弦电压叠加一个直流偏置电压后,等离子体射流会表现出不同的行为。在第四章模拟研究了加不同极性偏置电压对等离子体射流行为的影响。模拟结果显示。当幅值为5k V的正弦电压分别叠加1 k V和2 k V的负偏置电压时,与不加偏置电压的射流比较,在正半周期内射流传播速度减小,传播距离缩短,但进入负半周期后,射流传播速度快速升高,且负偏置电压越高,传播速度增加越快,最终射流的长度明显大于不加偏置电压的射流长度,同时,所产生的活性粒子密度也明显提高。当电压幅值为5k V正弦电压叠加2 k V正偏置电压时,与幅值7 k V的正弦电压驱动的射流相比,在正半周期内,尽管他们拥有相同的峰值电压,但加正偏置电压的射流传播距离更长,且具有更高的粒子密度。因此,偏置电压的引入不仅可以增加等离子体射流的长度,同时也提高了活性粒子的产生效率。