脈沖消融毛細(xì)管放電等離子體的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脈沖消融毛細(xì)管等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的等離子體射流具有高密度和相對(duì)低溫的特性,在電熱發(fā)射和電熱化學(xué)發(fā)射以及其他科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用前景.本文提出一種新型的兩間隙毛細(xì)管結(jié)構(gòu),解決了毛細(xì)管的重復(fù)放電問題.這種結(jié)構(gòu)的毛細(xì)管本身具有電流開關(guān)的作用,因而不再需要大電流脈沖開關(guān)裝置,簡化了脈沖功率電源系統(tǒng).文中通過兩間隙毛細(xì)管在1千焦電能水平下的主間隙放電實(shí)驗(yàn),仔細(xì)研究了消融控制電弧負(fù)載的穩(wěn)定阻抗、峰值電流、電弧電壓和放電功率等主要放

2、電特征參量隨毛細(xì)管幾何尺寸、放電電容以及起始充電電壓等放電參數(shù)的變化規(guī)律,考察了兩間隙毛細(xì)管的使用壽命和在重復(fù)放電時(shí)的放電特性.利用主放電的數(shù)值模擬研究了各放電參數(shù)對(duì)兩間隙毛細(xì)管的質(zhì)量密度、壓強(qiáng)、溫度和速度等出口參數(shù)的影響,給出了生成的等離子體的各種基本性質(zhì).文中建立了一個(gè)兩間隙毛細(xì)管的觸發(fā)放電模型,模型考察了管壁消融對(duì)觸發(fā)放電過程的影響,發(fā)現(xiàn)管壁消融能大幅度地減小觸發(fā)時(shí)延.模型同時(shí)給出了計(jì)算觸發(fā)時(shí)延的方法.文中提出了一種含耦合電感的雙