CN103732990A - 电动力学地驱动带电气体或气体中夹带的带电粒子的方法和装置 - Google Patents

Abstract

通过作用在气态的粒子或气体夹带的粒子中所包含的带电物质上的电场可以传送气态的粒子或气体夹带的粒子。

Description

电动力学地驱动带电气体或气体中夹带的带电粒子的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35条第§119（e）款，要求2011年2月9日提交的，由Thomas S.Hartwick等人发明的题目为“ELECTRIC FIELDCONTROL OF TWO OR MORE RESPONSES IN A COMBUSTIONSYSTEM”且序列号为61/441,229的美国临时申请的优先权利益；该申请在本申请提交之时同本申请一同审查，并且对于该申请和在此的公开不抵触的范围以引用的方式被并入。

本申请涉及与本申请同一天提交的，由Thomas S.Hartwick等人发明的题目为“ELECTRIC FIELD CONTROL OF TWOOR MORE RESPONSESIN A COMBUSTION SYSTEM”且序列号为13/370,183的美国非临时专利申请，并且对于该申请和在此的公开不抵触的范围以引用的方式被并入。

本申请涉及与本申请同一天提交的，由Joseph Colannino等人发明的题目为“METHOD AND APPARATUS FOR FLATTENING A FLAME”且序列号待定（代理案件号2651-042-03）的美国非临时专利申请，并且对于该申请和在此的公开不抵触的范围以引用的方式被并入。

概述

根据一个实施方式，用于同步驱动火焰形状或热量分布的系统可包括：充电电极，其被配置成向火焰上传递瞬时多数电荷；多个场电极或电极部分，其被配置成在瞬时多数电荷上施加电动势；以及，电极控制器，其被可操作地耦合到充电电极并且耦合到多个场电极或电极部分，所述电极控制器被配置成通过由所述多个场电极或电极部分施加的电动势引起所述瞬时多数电荷的同步传送。

根据另一个实施方式，传送气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的方法可包括：引起与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡；以及施加电场序列以跨从第一位置到与该第一位置分开的第二位置的距离来移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质。

附图简述

图1A是根据一个实施方式的、说明被配置成同步驱动火焰形状或热量分布的系统101的图；

图1B是根据一个实施方式的、说明具有交替电极布置的系统115的图；

图2是根据一个实施方式的、说明包括被配置成向电极控制器提供反馈信号的传感器的系统的图；

图3是根据一个实施方式的、说明传送气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的方法的流程图；

图4是根据一个实施方式的电极控制器的框图。

详细描述

在下面的详细的说明书中，对附图作出了参考，这些附图构成了本说明书的一部分。在附图中，除非文中另作规定，否则相似的符号通常标识相同的部件。在详细的说明书中描述的说明性的实施方式、附图、以及权利要求不是旨在进行限制。在没有背离这里提出的主题的精神或范围的前提下，可以使用其他的实施方式，以及做出其他的更改。

图1A是根据一个实施方式的、说明被配置成同步驱动火焰形状或热量分布的系统101的图。充电电极102可被配置成向燃烧器105支撑的火焰104上传递瞬时多数电荷103、103’。多个场电极106、108、110、112或电极部分可被配置成向瞬时多数电荷103、103’施加电动势。电极控制器114可以被可操作地耦合到充电电极102和多个场电极106、108、110、112或电极部分以通过由多个场电极106、108、110、112或电极部分施加的电动势引起瞬时多数电荷103、103’的同步传送。

充电电极102可包括被配置成向火焰104添加瞬时多数电荷103、103’的电荷注入器（未示出）。可选择地或另外地，充电电极102可包括被配置成从火焰104中去除瞬时少数电荷以保留火焰104中的瞬时多数电荷103、103’的电荷耗尽表面（未示出）。

如图1A中所示，场电极可包括多个独立驱动的电极106、108、110、112。

可选择地，场电极可被提供作为电极部分。例如，图1B是根据一个实施方式的、说明多个电极116、118的图，其中每个电极包括多个电极部分（分别是116a、116b、116c；118a、118b、118c）。每个电极116、118的电极部分116a、116b、116c；118a、118b、118c可以被屏蔽部分122彼此分隔开。屏蔽部分122可包括电极外围的第一绝缘层（未示出）、第一绝缘层外围的电屏蔽导体（未示出）、以及该屏蔽导体外围的第二绝缘层（未示出）。第一和第二绝缘层的介电常数和/或介电强度可以被平衡，以通过屏蔽部分122来使最少的镜像电荷接触到穿过的瞬时多数电荷103、103’，从而允许瞬时多数电荷103、103’实质上仅仅受到来自未被屏蔽的多个电极部分116a-c、118a-c的吸引和排斥。

可考虑电极的各种布置或电极部分的布置的各种布置，例如，比如由外向内、由内向外、发散通路、转换通路、实质上同轴的、实质上层层包围的布置。如通过查看图1A时可能了解到的，电极106、108、110、112可被塑造成或包括一系列的圆环（如图所示）或环形线圈。环形线圈可具有不同的孔径尺寸。在孔径尺寸与火焰104的直径相比相对较大时，结构101可被视为外侧布置的（“由外向内”）电极。在比较时，图1B的布置115更趋向于表示被形成为包括交错型的屏蔽区域122的钨导线的、交错布置的共相电极。根据一个实施方式，导线可被布置在尽可能靠近对于传送轴线124而言实际可用的地方。在这样的布置115中，电极可以被视为内侧布置的（“由内向外”）电极。在一些实施方式中，导线可被作为被配置成根据需要才通过（平行于传送通路124移动）的展开-重绕的“网”来末端加载，以便改变区域间距、更新可降解的表面、简化检修、等等。

参照图1B，场电极116、118，或电极部分116a-c、118a-c被示出为沿着传送通路124并在其内部布置。图1B可与图1A进行比较，可看出图1A中的场电极106、108、110、112沿着传输通路124并在其外围（例如在典型的火焰半径之外）布置。总体地参照图1A和1B，由电极106、108、110、112施加在瞬时多数电荷103、103’上的电动势以将动量转移传递到不带电的气体粒子或气体夹带的粒子上，所述不带电的气体粒子或气体夹带的粒子连同带电粒子包括在云状物103、103’中。例如，与图2中描述的级联结构类似，并且对应在此以引用的方式并入的、题目为“Gas Turbinewith Coulombic Protection from Hot Combustion Products”、且序列号为61/506,332的正在审查的临时专利申请的详细说明书部分的机制，可以将惯性从被加速的带电粒子传送给不带电的粒子。“粒子”可指任何气体分子、核子、电子、结块、或在从火焰104中穿过的或在火焰104外围的流中所包含的或夹带的其他结构。根据一个实施方式，电极控制器114可被配置成导致充电电极102传递对应于如图1A和1B中示出的云状物103、103’的带相反电荷的多数带电区域序列的瞬时多数电荷103、103’。电极控制器114还可被配置成向多个场电极106、108、110、112或电极部分116a-c、118a-c施加电压序列以驱动带相反电荷的多数带电区域沿着传输通路124移动。参照图1A，例如，带正电的瞬时多数电荷区域103可被施加到场电极108上的负电压向下吸引。类似地，带负电的瞬时多数电荷区域103’可被施加到场电极112上的正电压向下吸引。带负电的瞬时多数电荷区域103’还可被施加到场电极108上的负电压向下排斥。随着带电区域103、103’沿着传输通路124向下移动，电极106、108、110、112上的电压可随着这种移动同步变化以保持类似于一种类型的静电驱动的线性步进电动机或线性同步电动机的运动电动势。同时，施加到充电电极102上的电压可进行切换以导致另外的带电区域103’、103的连续产生。参照图1B，例如，带正电的瞬时多数电荷区域103可被施加在电极部分118a、118b、118c上的负电压向下吸引。同时，带负电压的电极部分118a、118b、118c可向下排斥带负电的瞬时多数电荷区域103’。与此同时，带正电的瞬时多数电荷区域103可被施加在正电压电极部分116a、116b、116c上的正电压向下排斥，而带负电的瞬时多数电荷区域103’被带正电压的电极部分116a、116b、116c向下吸引。随着带电区域103、103’沿着传输通路124向下移动，电极116、118（以及各自对应的电极部分116a-c、118a-c）可随着这种移动同步变化以保持类似于一种类型的静电驱动的线性步进电动机或线性同步电动机的运动电动势。同时，施加到充电电极102上的电压可进行切换以导致另外的带电区域103’、103的连续产生。

参照图1A和1B，电极控制器114还可包括同步电动机驱动电路126，所述同步电动机驱动电路126被配置成产生对应于施加在多个场电极106、108、110、112或电极部分116a-c、118a-c上的电压的驱动脉冲。电极控制器114可具有一个或多个放大器128，所述放大器128被配置成用来放大施加在多个场电极106、108、110、112或电极部分116a-c、118a-c上的电压的驱动脉冲。所述一个或多个放大器可包括用于每个独立控制的场电极106、108、110、112和充电电极102的单独的放大器。可选择地，所述一个或多个放大器可包括用于对应一组共同切换的电极部分116a-c、118a-c和充电电极102的每个导体116、118的单独的放大器。可选地，系统115可包括少于或多于两组的电极部分116a-c、118a-c。在一些实施方式中，布置101、115可被视为一种带静电驱动的线性步进电动机。例如，电极可按照单步、超步、微步、或其他序列逻辑来运行。参照图2，实施方式可包括被可操作地耦合以便向电极控制器114提供一个或多个信号的一个或多个传感器130a、130b。所述一个或多个传感器130可被配置成感测对应于火焰形状、热量分布、燃烧特性、粒子含量、或多数电荷区域位置中的一个或多个的一个或多个参数。电极控制器114可被配置成响应来自一个或多个传感器130a、130b的一个或多个信号来选择对应于施加在充电电极102、场电极106、108、110、112或电极部分116a-c、118a-c上的或者施加在充电电极102和场电极106、108、110、112或电极部分116a-c、118a-c上的电压的驱动脉冲的时序、顺序、或时序和顺序。根据一些实施方式，（可选的）传感器130a、130b可被视为提供对图1A、1B中示出的同步驱动电路126的闭环控制的一种类型的伺服电动机的一部分。

仍然参照图2，至少一个第一传感器130a可被布置成感测燃烧器105支撑的火焰104附近的燃烧体积203的区域205中的状况。第一传感器130a可以可操作地通过第一传感器信号传输通路204被耦合到电子控制器114。第一传感器130a可被配置成感测火焰104的燃烧参数。例如，第一传感器130a可包括火焰发光度传感器、光电传感器、红外线传感器、燃料流传感器、温度传感器、燃料气体温度传感器、声音传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、射频传感器、和/或气流传感器中的一个或多个。

至少一个第二传感器130b可被布置成感测火焰104远端的状况并且可操作地通过第二传感器信号传输通路212被耦合到电子控制器114。至少一个第二传感器130b可被布置成感测对应于燃烧体积203的第二部分207中的状况的参数。例如，对于第二部分207包括污染治理区域的实施方式，第二传感器可感测对应于加热体积203的第二部分207中存在的灰粉量的光透射系数。根据各种实施方式，第二传感器130b可包括透射系数传感器、粒子传感器、温度传感器、离子传感器、表面涂层传感器、声音传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、以及氮氧化物传感器中的一个或多个。

根据一个实施方式，第二传感器130b可被配置成检测未燃烧的燃料。至少一个第二电极108可被配置成在被驱动时强制未燃烧的燃料向下并返回到加热体积203的第一部分205。例如，未燃烧的燃料可以是带正电的。当第二传感器130b通过第二传感器信号传输通路212向控制器114传送信号时，控制器可驱动第二电极108达到带正电的状态以排斥未燃烧的燃料。加热体积203中的流体流可被由所述至少一个第二电极108和/或所述至少一个第一电极106产生的电场驱动，以指引未燃烧的燃料向下并进入第一部分205，这些未燃烧的燃料在该第一部分205中可被火焰104进一步氧化，从而提高了燃料的经济性并减少了排放。

控制器114可包括通信接口210，其被配置成接收至少一个输入变量，用于控制对传感器130a、130b的响应。另外地或可选择地，通信接口210可被配置成接收用于控制电极驱动波形、电压、相对相位、或系统的其他属性的至少一个输入变量。控制器114的实施方式在图4中示出并在下面进行了描述。

图3是根据一个实施方式的、说明传送气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的方法的流程图。气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物可通过首先执行步骤302来传送，在该步骤中导致了与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡。进行到步骤304，可施加电场序列以跨从第一位置到与第一位置分开的第二位置的距离来移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质。电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的移动可将惯性传递给与化学反应有关的或在化学反应附近的不带电物质，以便跨这段距离移动不带电物质。所述化学反应可包括比如燃烧反应的放热反应。电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的移动可导致由放热化学反应引起的热跨这段距离移动。方法301可被用来在横向于被加热粒子的浮力的方向上或与被加热粒子的浮力相反的方向上跨一段距离移动被加热粒子。

参照步骤302，导致电荷不平衡可包括吸引具有第二电荷符号的一部分带电粒子离开化学反应而留下占多数的具有与所述第二电荷符号相反的第一电荷符号的带电粒子。另外地或可选择地，导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡可包括向化学反应注入具有第一电荷符号的带电粒子，以提供占多数的具有第一电荷符号的带电粒子。方法301和步骤302可包括导致多数电荷根据时间变化序列发生符号上的变化。如图3中示出的，电荷不平衡的符号变化过程可被表示为执行包括反转步骤306的循环过程。例如，电荷不平衡的符号可被周期性地反转以产生周期性的正的和负的多数电荷不平衡。例如，参照图1A和1B，周期性的波形可产生带负电的区域103’与带正电的区域103彼此交替的序列。惯性、浮力、以及电场力的合力可使带正电的和带负电的带电区域103、103’的序列沿着传输通路124移动。

基于图1A和1B再次参照图3，施加电场序列以便跨从第一位置到与第一位置分开的第二位置的距离移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质可包括：在第二位置附近施加电场，或沿着第一位置和第二位置之间的传输通路施加电场；在沿着第一位置和第二位置之间的传输通路的位置上施加电场序列；和/或在沿着第一位置和第二位置之间的传输通路的多个中间位置的每一个上施加电场序列。步骤304中在多个中间位置的每一个上施加电场序列可包括：在沿着传输通路的第一中间位置的电极或电极部分上施加第一电压，所述第一电压的选择是为了吸引由气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷；以及允许在第一中间位置的第一电极或电极部分电悬空（electrically float）；或者将在第一中间位置的第一电极或电极部分驱动至被选择为当气态的带电物质或气体夹带的带电物质在第一中间位置的电极或电极部分附近时不吸引多数电荷103、103’的电压。步骤304可以另外地或可选择地包括当第一中间位置的电极或电极部分被允许电悬空或被驱动至所选择的不吸引多数电荷的电压时，向沿着传输通路的第二中间位置的电极或电极部分施加第一电压；以及，向沿着传输通路的第二中间位置的电极或电极部分施加第一电压以从第一中间位置向第二中间位置吸引气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷。例如，参照图1A，当带电区域103、103’经过时，电极106和110可被允许悬空，或可被驱动至被选择用于最小化与正在经过的带电区域103、103’的相互作用的电压VF。步骤304可以另外地或可选择地包括允许第一中间位置的电极或电极部分电悬空；或将第一中间位置的电极或电极部分驱动至被选择为当气态的带电物质或气体夹带的带电物质在第一中间位置的电极或电极部分附近时不吸引多数电荷103、103’的电压；以及在气态的带电物质或气体夹带的带电物质已经离开第一中间位置时，向沿着传输通路的第一中间位置的电极或电极部分施加第三电压，所述第三电压的选择是为了排斥由气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷103、103’。例如，在图1A示出的实施方式中，负电压V-可被置于电极108上以排斥带负电荷的区域103’并且帮助沿着传输通路124对推动该带负电荷的区域103’。

步骤304可包括在多个中间位置中的每一个上施加电场序列。例如，这可包括在多个中间位置中的每一个上施加两相的电场序列。例如，图1B示出了两相电极系统，其中每个电极116、118可被顺序地驱动为正电压、悬空、负电压、悬空、正电压、悬空、负电压…以驱动沿着传输通路124的一序列的符号反转的带电区域103、103’。

步骤304还可被视为向沿着传输通路的多个中间位置的每一个上的电极或电极部分施加同步驱动电压，所述同步驱动电压的选择是为了导致气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的分组电荷分布沿着传输通路移动。

可选择地，方法301可包括步骤308，在该步骤中接收来自一个或多个传感器的反馈；以及调整与步骤302和步骤304有关的电场时序、相位和/或电压。例如，步骤308可包括感测对应沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及调整对应于导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡的电压。另外地或可选择地，步骤308可包括感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及，调整对应于导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡的时序或相位。另外地或可选择地，步骤308可包括感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及，调整对应于施加电场序列以移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的电压。步骤308可包括感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及，调整对应于施加电场序列以移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的时序或相位。步骤308还可另外地或可选择地包括确定是否引起电荷不平衡和移动电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质。

图4是电极控制器114和/或燃料流控制器114的说明性的实施方式401的方框图。控制器114可驱动第一电极驱动信号传输通路206和208以产生电场，选择所述电场的特性以导致瞬时带电区域103、103’的移动。所述控制器可包括波形发生器404。波形发生器404可被布置在控制器114内部或可以位于与控制器114的其余部分分开的位置。波形发生器404中的至少一些部分可以可选择地分布在电子控制器114的其他部件上，比如微处理器406和储存器电路408。可选的传感器接口410、通信接口210、以及安全接口412可通过计算机总线414被可操作地耦合到微处理器406和储存器电路408。

逻辑电路，比如微处理器406和储存器电路408可确定通过电极驱动信号传输通路206、208传输到电极的电脉冲或波形的参数。所述电极依次产生对应于所述电压波形的电场。

电脉冲或波形的参数可被写入波形缓存416。波形缓存的内容随后可被脉冲发生器418用来产生对应于电脉冲序列或波形的低电压信号422a、422b。例如，微处理器406和/或脉冲发生器418可使用直接数字合成来合成低电压信号。可选择地，微处理器406可向波形缓存416写入对应于波形原始数据的变量数值。脉冲发生器418可包括可操作地运行将变量数值合成为数字输出的算法的第一资源，以及对数字输出执行数模转换的第二资源。

一个或多个输出被放大器128a和128b放大。放大后的输出被可操作地耦合到图1A、1B中示出的电极102、106、108、110、112、116、118。放大器128a、128b可包括可编程放大器。所述放大器可根据出厂设置、现场设置、通过通信接口210接收到的参数、一个或多个操作人员的控制和/或在算法上进行编程。另外地或可选择地，放大器128a、128b可包括一个或多个实质上固定增益的级，并且低电压信号422a、422b可被驱动至可变幅度。可选择地，输出可以是固定的并且电场可被具有可变增益的电极驱动。

在电极信号传输通路206、208上的脉冲序列或驱动波形输出可包括直流信号、交流信号、脉冲序列、脉冲宽度调制信号、脉冲高度调制信号、斩波信号、数字信号、离散电平信号、和/或模拟信号。

根据一个实施方式，在控制器114中的、在外部资源（未示出）中的、在传感器子系统（未示出）中的，或分布在控制器114、外部资源、传感器子系统、和/或其他协同操作的电路和程序中的反馈过程可控制电极。例如，所述反馈过程可响应于由至少一个第一电极检测到的增益或由电场驱动的反应率在至少一个电极信号传输通路206、208上提供可变的幅度或电流信号。

传感器接口410可接收或产生与燃烧体积和/或反应体积中的测量状况成正比（或成反比、成几何关系、成积分关系、成微分关系、等等关系）的传感器数据（未示出）。

传感器接口410可响应于相应区域中的物理或化学状况从各个传感器130a、130b接收第一和第二输入变量。控制器114可执行反馈或前馈控制算法来确定驱动脉冲序列的一个或多个参数，例如，被表示成波形缓存416中的数值的参数。

可选择地，控制器114可包括流控制信号接口424。所述流控制信号接口可被用来产生用来控制通过燃烧系统的燃料流和/或气流的流速度控制信号。

虽然已经在此公开了各个方面和各种实施方式，但是其他的方面和实施方式也是可以考虑的。在此公开的各个方面和各种实施方式是出于说明目的而并不是用来进行限制，真正的范围和精神由下面的权利要求表明。

Claims (39)

1.一种用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，包括：

充电电极，其被配置成向火焰上传递瞬时多数电荷；

多个场电极或电极部分，其被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势；以及

电极控制器，其被可操作地耦合到所述充电电极和所述多个场电极或电极部分，所述电极控制器被配置成通过由所述多个场电极或电极部分施加的电动势导致所述瞬时多数电荷的同步传送。

2.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，还包括：

燃烧器，其被配置成支撑所述火焰。

3.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述充电电极还包括：

电荷注入器，其被配置成向所述火焰添加所述瞬时多数电荷。

4.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述充电电极还包括：

电荷耗尽表面，其被配置成从所述火焰去除瞬间少数电荷以在所述火焰中留下所述瞬时多数电荷。

5.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势的所述多个场电极或电极部分还包括：

多个独立驱动的电极。

6.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势的所述多个场电极或电极部分还包括：

多个电极，所述多个电极中的每一个包括多个电极部分，每个电极的电极部分被屏蔽部分彼此分隔开。

7.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势的所述多个场电极或电极部分还包括：

沿着传输通路并在传输通路内部布置的场电极或电极部分。

8.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势的所述多个场电极或电极部分还包括：

沿着传输通路并在传输通路外围布置的场电极或电极部分。

9.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中被配置成向所述瞬时多数电荷上施加电动势的所述多个场电极或电极部分还包括：

沿着传输通路并在传输通路内部布置的一个或多个场电极或电极部分；以及

沿着传输通路并在传输通路外围布置的一个或多个场电极或电极部分。

10.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所施加在所述瞬时多数电荷上的电动势被选择以将动量转移传递到不带电的气体粒子或气体夹带的粒子上。

11.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述电极控制器被配置成导致所述充电电极传递对应于带相反电荷的多数电荷区域序列的瞬时多数电荷。

12.如权利要求11所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述电极控制器被配置成向所述多个场电极或电极部分施加电压序列以驱动所述带相反电荷的多数电荷区域沿着传输通路移动。

13.如权利要求11所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述电极控制器被配置成向所述多个场电极或电极部分施加电压序列以驱动所述带相反电荷的多数电荷区域序列沿着传输通路移动。

14.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述电极控制器还包括：

同步电动机驱动电路，其被配置成产生对应于向所述多个场电极或电极部分施加的电压的驱动脉冲。

15.如权利要求11所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述电极控制器还包括：

一个或多个放大器，其被配置成将驱动脉冲放大至被施加到所述多个场电极或电极部分的电压。

16.如权利要求15所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，其中所述一个或多个放大器包括三个放大器。

17.如权利要求1所述的用来同步驱动火焰形状或热量分布的系统，还包括：

一个或多个传感器，其可操作地耦合以向所述电极控制器提供一个或多个信号；

其中所述一个或多个传感器被配置成感测一个或多个参数，所述一个或多个参数对应于火焰形状、热量分布、燃烧特性、粒子含量、或多数带电区域位置中的一个或多个；以及

其中所述电极控制器被配置成响应来自所述一个或多个传感器的所述一个或多个信号选择对应于施加到所述充电电极的、所述场电极或电极部分的、或所述充电电极和所述场电极或电极部分的电压的驱动脉冲的时序、驱动脉冲的序列、或者驱动脉冲的时序和顺序。

18.一种气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，包括：

引起与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡；以及

施加电场序列以跨从第一位置到与所述第一位置分开的第二位置的距离来移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质。

19.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的移动还将惯性传递给与所述化学反应有关的或在所述化学反应附近的不带电的物质，以便跨所述距离移动所述不带电的物质。

20.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中所述化学反应包括放热反应。

21.如权利要求20所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中所述化学反应包括燃烧反应。

22.如权利要求20所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的移动还导致由所述放热化学反应所引起的热量跨所述距离移动。

23.如权利要求20所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质包括在横向于被加热粒子的浮力的方向上或在被加热粒子的浮力的相反的方向上跨一段距离移动所述被加热粒子。

24.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡包括吸引具有第二电荷符号的一部分带电粒子离开所述化学反应而留下占多数的具有与所述第二电荷符号相反的第一电荷符号的带电粒子。

25.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡包括向所述化学反应注入具有第一电荷符号的带电粒子以提供占多数的具有所述第一电荷符号的带电粒子。

26.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中导致与化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡包括导致多数电荷根据时间变化序列发生符号上的变化。

27.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中施加电场序列以便跨从第一位置到与所述第一位置分开的第二位置的距离移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质还包括：

在所述第二位置附近施加电场，或沿着所述第一位置和所述第二位置之间的传输通路施加电场。

28.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中施加电场序列以便跨从第一位置到与所述第一位置分开的第二位置的距离移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质还包括：

在沿着所述第一位置和所述第二位置之间的传输通路的位置上施加电场序列。

29.如权利要求18所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中施加电场序列以便跨从第一位置到与所述第一位置分开的第二位置的距离移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质还包括：

在沿着所述第一位置和所述第二位置之间的传输通路的多个中间位置的每一个上施加电场序列。

30.如权利要求29所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中在多个中间位置的每一个上施加电场序列还包括：

在沿着所述传输通路的第一中间位置上的电极或电极部分上施加第一电压，所述第一电压被选择为吸引由所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷；以及

当所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质在所述第一中间位置上的所述电极或电极部分的附近时，允许在所述第一中间位置上的所述电极或电极部分电悬空，或将在所述第一中间位置上的所述电极或电极部分驱动至被选择为不吸引所述多数电荷的电压。

31.如权利要求30所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中在多个中间位置的每一个上施加电场序列还包括：

当在所述第一中间位置上的所述电极或电极部分被允许电悬空或被驱动至被选择为不吸引所述多数电荷的电压时，向沿着所述传输通路的第二中间位置上的电极或电极部分施加所述第一电压；

其中向沿着所述传输通路的所述第二中间位置上的所述电极或电极部分施加所述第一电压是被选择来从所述第一中间位置向所述第二中间位置吸引由所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷。

32.如权利要求29所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中在多个中间位置的每一个上施加电场序列还包括：

当所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质在第一中间位置上的所述电极或电极部分的附近时，允许在所述第一中间位置上的电极或电极部分电悬空，或将在所述第一中间位置上的所述电极或电极部分驱动至被选择为不吸引多数电荷的电压；以及

当所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质已经离开所述第一中间位置时，向沿着所述传输通路的所述第一中间位置上的所述电极或电极部分施加第三电压，所述第三电压被选择为排斥由所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质所携带的多数电荷。

33.如权利要求29所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中在多个中间位置的每一个上施加电场序列还包括：

在所述多个中间位置的每一个上施加三相电场序列。

34.如权利要求29所述的气相的或气体夹带的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，其中在多个中间位置的每一个上施加电场序列还包括：

向沿着所述传输通路的所述多个中间位置的每一个上的电极或电极部分施加同步驱动电压，所述同步驱动电压被选择为导致由所述气态的带电物质或气体夹带的带电物质携带的分组电荷分布沿着所述传输通路移动。

35.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，还包括：

感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及

调整对应于导致与所述化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡的电压。

36.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，还包括：

感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及

调整对应于导致与所述化学反应有关的气态的带电物质或气体夹带的带电物质中的电荷不平衡的时序或相位。

37.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，还包括：

感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及

调整对应于施加电场序列以移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的电压。

38.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，还包括：

感测对应于沿着传输通路的分组电荷分布的位置的一个或多个参数；以及

调整对应于施加电场序列以移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质的时序或相位。

39.如权利要求18所述的化学反应中的化学反应物或产物的传送方法，还包括：

感测对应于沿着传输通路的状况的一个或多个参数；以及

确定是否引起所述电荷不平衡和移动所述电荷不平衡的气态的带电物质或气体夹带的带电物质。

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