水中脈沖電暈放電研究.pdf

1、電容器儲(chǔ)能通過置于流體中的兩個(gè)電極在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖放電，把電容器儲(chǔ)存的能量釋放出來，在流體介質(zhì)中產(chǎn)生巨大的沖擊波并伴隨強(qiáng)烈的輻射，這種現(xiàn)象稱為“液電效應(yīng)”。液電效應(yīng)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一門新興科學(xué)。液電效應(yīng)的本質(zhì)是能量的高速轉(zhuǎn)換，即電能通過放電方式直接轉(zhuǎn)化為熱、光、力和聲等其他形式的能量。液電效應(yīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如液電成型、石油地震勘探、體外沖擊波碎石、液電清砂和清垢等。 目前在國(guó)內(nèi)外，關(guān)于

2、水中脈沖放電的主要文獻(xiàn)是關(guān)于有等離子通道形成的水中電弧放電的，水中電暈放電的討論主要見于水處理應(yīng)用領(lǐng)域的報(bào)道，但由于要面對(duì)水處理的特殊要求，其實(shí)驗(yàn)基本上是在污水中或是氣液兩相中進(jìn)行的，對(duì)于單一液相水介質(zhì)、適于水下等離子體聲源參數(shù)條件下的脈沖電暈放電，以及兩種放電形式（電弧放電和電暈放電）的異同，其相關(guān)實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果都很少見于公開文獻(xiàn)討論中。 作者搭建了一套實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)，能夠很好的獲得放電時(shí)的電壓、電流、壓力及圖像信息。本文分析了

3、電暈放電形成氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及等離子體特性，討論了電導(dǎo)率及極性對(duì)氣泡直徑的影響，利用Rayleigh模型對(duì)氣泡的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了仿真；根據(jù)放電的物理過程，提出了極間電阻的一個(gè)非線性模型，利用PSPICE對(duì)放電過程進(jìn)行了仿真，發(fā)現(xiàn)仿真電流與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。找到了一定電導(dǎo)率下，電弧放電轉(zhuǎn)化為電暈放電的條件。計(jì)算得到相同條件下電暈放電與電弧放電的電效率；計(jì)算了相同條件下電暈放電與電弧放電的聲效率。利用快速傅立葉變換對(duì)實(shí)驗(yàn)采集的壓力信號(hào)進(jìn)行了頻譜分