Перегревная неустойчивость в начальной стадии электрического разряда в проводящей жидкости

• Автор: Раковский, Геннадий Борисович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 166 c. : ил

РЕБЕР АТ

Диссертация І6А стр., 27 рисунков, II таблиц, 370 источников, приложение.

ПРОВОДЯЩАЯ ЖИДКОСТЬ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД і ПЕРЕГРЕВНАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ; ДОЛИДЕРНАЯ СТАДИЯ, ЛИДЕРНАЯ СТАДИЯ* ЗАЖИГАНИЕ РАЗРЯДА; ВОДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ, ПРЕД,ПРОБИВНОЕ ГАЗООБРАЗОВАНИЕ, ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ.
Объектом исследования являлись физические процессы, сопровождающие развитие перегревной неустойчивости в объеме проводящей жидкости в начальной стадии электрического разряда.
Целью работы являлось исследование развития перегревной неустойчивости в проводящей жидкости в электрическом поле и выявление возможной связи этого процесса с механизмом зажигания разряда в жидкости.
В процессе работы поставлена и решена задача о развитии неустойчивости в проводящей жидкости в стационарном сферически симметричном электрическом поле, выполнен расчет инкремента перегревной неустойчивости. Проведен приближенный анализ явлений в нелинейной стадии развития перегревной неустойчивости, выполнен расчет длительности и напряжения зажигания разряда в проводящей жидкости. Проведено сравнение расчетных данные о характеристиках зажигания разряда со специально полученными в эксперименте соответствующими данными для разряда в воде и водных электролитах.
В работе впервые реализована наиболее полная постановка задачи о развитии перегревной неустойчивости в проводящей жидкости в электрическом поле и получено приближенное решение поставленной задачи'. Предложена тепловая модель, зажигания разря-да, свяаыващая в едивоя вонцепцин предпробоявое газообразование
и формирование плазменной ветви пробоя. Установлены границы применимости тепловой модели разряда'.
На основе разработанной модели зажигания разряда предложены методы расчета начальных характеристик разрядного канала, которые были использованы в инженерных разработках генератора» импульсных токов и систем авторегулирования электрогидравли-ческих установок, осуществляемых в ПКБ электрогидравлики АН УССР,

Глава I. Формирование плазменного канала разряда в
жидкости (обзор)
Глава 2. Задача о развитии перегревной неустойчивости при протекании тока в проводящей жидкости.
Линейное приближение
§2.1. Качественная модель процесса зажигания разряда
в проводящих жидкостях
§2.2. Основные уравнения, описывающие поведение проводящей жидкости в электрическом поле
§ 2.3. Оценка вклада электроконвективных процессов в
электро-и теплоперенос в проводящей жидкости
§ 2.4. Линеаризация уравнений
§ 2.5. Задача на собственные значения для малых
возмущений температуры и электрического поля
для сферической симметрии
§ 2.6. Решение задачи на собственные значения для
крупномасштабных возмущений
§ 2.7. Оценка стабилизирующей роли теплопроводности
§2.8. Обсуждение результатов решения задачи на
собственные значения
Заключение
Глава 3. Нелинейная стадия развития перегревной неустойчивости. Механизм формирования плазменной ветви
§3.1. Пороговое напряжение развития перегревной неустойчивости. Порог зажигания разряда в проводящей жидкости

можно описывать системой уравнений
I /о)
ЁП1-^б-(т,с))Е10) (2
д± ггср( ' ’
йУ1°>+-^0у?ТГ°)УЧ,(С)=О, (2.69)
Еш=(2.70)
с начальным условием для Т (С) в форме
Т(С)^,0~Г0 (2.7Х)
и граничным условием для невозмущенного потенциала
1 _ и?
Ч> (0>!г = ^ (2.72)
§ 2.5. Задача на собственные значения для малых возмущений температуры и электрического поля для сферической симметрии
Переход к сферической геометрии выглядит наиболее естественным, если иметь в виду, что результаты расчетов должны сопоставляться с экспериментальными данными по зажиганию разряда в электродной системе "стержень-плоскость”, в которой активный электрод-стержень выступает из-под изолирующей насадки в виде полусферы (см.рис.4.4 в главе 4). Поэтому в дальнейшем задача принимается сферически симметричной, то есть реальная электродная система заменяется системой типа сферического конденсатора, в котором внутренний электрод имеет радиус, равный радиусу полусферического выступа активного электрода, а величина межэлект-родного зазора соответствует удалению плоскости от полусферичес-