不同负载尺寸下水中铜丝电爆炸特性的实验研究

• 作者: 石桓通 范云飞 阴国锋 张子悦 李兴文 邱爱慈
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 水中金属丝电爆炸 负载尺寸 匹配模式 沉积能量 冲击波衰减
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率与放电等离子体|Pulsed Power,Discharge and Plasmas
• 页码范围: 2599-2606
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200448

摘要

水中金属丝电爆炸是获得水下强冲击波的有效方式,在液电成型、非常规天然气开采等领域有重要应用前景.为此基于水中金属丝电爆炸实验平台,在固定初始储能下研究了较大范围内负载直径和长度对水中铜丝电爆炸电学特性和冲击波特性的影响,并研究了不同回路电感和初始储能下匹配模式的负载尺寸,基于实验数据对匹配模式经验公式进行了分析和修正.实验结果表明金属丝直径和长度的改变会显著影响金属丝汽化后的电阻,使电爆炸过程出现不同的放电模式,其中匹配模式能量沉积效率和产生的冲击波近场峰值近乎最高,且一定电路参数对应的负载尺寸唯一;水下丝爆冲击波波前在传播过程中由柱面(近场)向球面(远场)过渡,其峰值压力可近似认为按径向距离的常数幂衰减,不同长度金属丝产生的冲击波随传播距离的衰减快慢不同,基于实验数据给出了衰减指数的经验公式.