液中大电流脉冲放电电弧阻抗特性分析

液中大电流脉冲放电电弧通道阻抗与外回路阻抗的关系决定了注入通道能量的速率与大小,进而影响电能向机械能等能量形式的转换效率。为此建立了液中大电流脉冲放电电弧阻抗特性测试平台,通过间隙两端电压、电流中电感分量的剥离,获得了不同间隙参数下的电弧通道阻抗特性。建立改进的Braginskii-Martin液中电弧阻抗模型,并提出了模型参数的选取方法。试验与计算结果对比表明,改进的电弧阻抗模型能够合理表征电弧阻抗的时变特性。对于幅值为22 kA、周期为22μs的脉冲电流,水中电弧通道单位长度阻抗约为0.01Ω/mm。

不均匀电场下水中脉冲放电观测及沉积能量对激波的影响

为了探究沉积能量对水中脉冲放电产生激波的影响。该文建立了水中脉冲放电试验平台,研究了间隙电压为30k V,间隙距离为15mm,针–针电极条件下不均匀电场中的水中脉冲放电。采用高速摄像机对水中脉冲放电过程进行了光学观测,并结合激波压强、电弧电压、电流等测量参量对电弧、气泡形态与运动变化规律进行了综合分析。为了研究沉积能量对激波的影响,提出了时变电弧阻抗条件下沉积能量与电弧平均电阻的计算方法,分析了每个半周期沉积能量与电弧平均电阻的变化,给出了沉积能量与激波压强峰值的关系表达式。所得结论能促进对水中脉冲放电激波的产生机理的认识,以便实现更高的激波强度。