电晕放电作为直流输电中一个不可忽视的技术问题,其微观机理尚未被透彻研究,其特性与电极形状、极间距等多种因素息息相关。同时,负电晕放电广泛应用于静电除尘等工业领域,电除尘器内部的尘埃颗粒运动情况也相当复杂。因此,研究电极形状及极间距对负电晕放电及放电区域内颗粒物运动的影响有着重要意义。本文在前人研究基础上,建立了基于泊松方程和流体动力学方程的负电晕放电仿真模型,耦合了合理简化的光电离项,定量研究了负电晕放电中的微观物理过程。并且在此基础上,考虑了尘埃颗粒的荷电过程和受力情况,研究了不同位置的颗粒物的运动特性。通过针-板放电实验实测电流脉冲,基于实测波形与仿真数据,验证了本文负电晕放电仿真模型的有效性。其次,基于仿真模型分析了双叶双曲面电极和半球形电极下,不同施加电压和不同极间距时的特里切尔脉冲幅值、频率、平均功率等参数,并具体研究了两种电极形状下,在负电晕放电过程中的峰值时刻电子、负离子分布以及脉冲间隔时期正离子分布。研究表明电极间隙越小会导致放电脉冲电流变大,脉冲起始时间缩短。同时,特里切尔脉冲频率与极间距平方的倒数呈线性相关。当极间距缩短时,脉冲频率会增大。最后,研究了负电晕放电初期,不同电极形状及不同极间距下,不同位置处的颗粒物的运动轨迹和运动速率。经过统计计算结果,在相同的平均功率下,半球形电极的收集颗粒数是双叶双曲面电极的两倍多,即具有更好的除尘性能。