Совершенствование методики расчета энергетических параметров ударной волны при высоковольтном электрическом разряде в воде на основе теплофизического подхода

• Автор: Гимадеев, Минахмет Минхайдарович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные сокращения и условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. КРАТКИЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНЫХ ВОЛН ПРИ ВЫСОКОВОЛЬТНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РАЗРЯДЕ В ВОДЕ

1.1 Общие сведения об электрогидравлическом эффекте

1.2 Особенности распространения ударных волн при электрогидравлическом ударе

1.3 Некоторые математические модели процесса распространения ударных волн при высоковольтном электрическом разряде в воде

1.4 Эмпирические зависимости для определения скорости перемещения

и давления на фронте ударных волн

1.5 Использование электрогидравлического эффекта в технологических процессах

Глава 2. НЕКЛАССИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ УВ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РАЗРЯДЕ
2.1 Уравнения переноса энергии
2.2 Решение уравнения переноса энергии в фундаментальной постановке
2.3 Частный случай решения уравнения переноса энергии
2.4 Геометрия фронта ударной волны при подводном электровзрыве
Глава 3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
3.1 Определение геометрии фронта ударной волны при высоковольтном электрическом разряде в воде
3.2 Расчет локального углового коэффициента для определения поверхностной плотности энергии, падающей от цилиндрического

КЭР на поверхность эллипсоидальной формы
3.3 О возможности использования симметрии системы поверхностей
при определении локального углового коэффициента
3.4 Упрощенная методика расчета локального углового коэффициента (р(М2,Р/) при осесимметричном расположении цилиндрического КЭР и эллипсоидальной формы фронта УВ
Глава 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ФРОНТА УВ И ПРОВЕРКА ЕЕ ДОСТОВЕРНОСТИ
4.1 Методика расчета энергетических параметров фронта УВ в серединной плоскости и в произвольном направлении от оси КЭР
4.2 Экспериментальная установка и методика эксперимента
4.3 Измерение параметров исследуемого процесса
4.4 Сопоставление расчетных данных с результатами эксперимента
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Сокращенные обозначения ВВ - взрывчатое вещество ГИТ — генератор импульсных токов КЭР - канал электрического разряда МСС - механика сплошной среды ПР — поверхность разрыва РИТ - разрядно-импульсные технологии УВ - ударная волна ЭВ - электрический взрыв ЭТУ - электрогидравлический удар ЭГЭ - электрогидравлический эффект
Условные обозначения А - поглощательная способность Я — коэффициент отражения И - коэффициент пропускания а — коэффициент поглощения, м‘
Р - коэффициент рассеяния, м‘ к - коэффициент ослабления, м'
Е - поверхностная плотность потока энергии, Вт/м2
V- объем, м3
Я — длина волны, м
Т - абсолютная температура, К
р - давление, МПа
I г- время, с
г'р - время разряда, с
В - удельная плотность энергии (интенсивность потока энергии), Вт/м2-стер. 5 - длина, м
со- телесный угол, стер.

W=EdF и dWEcosSdF,

(2.3)
которая называется вектором плотности потока энергии. Здесь COS <9 = COS по , Ё).
Согласно принципу Гюйгенса [5] каждая частица поверхности, находящаяся в произвольной точке М бГ и]7 будет источником вторичных возмущений. Дальнейшее распространение возмущений, в том
сопровождаться пространственной дисперсией. Для её учета определим величину потока энергии, распространяющегося в элементарном телесном
угле dco — (.odc0l относительно произвольного направления і = ІС) (і, где
і0- единичный орт вектора £, проходящего через точку М - центр
элементарной ориентированной площадки dF, отнесенную к этой площади
называть интенсивностью потока энергии. Функция В скалярная, но зависит от двух векторных параметров. При условиях для dF, обговоренных выше, можно исключить параметр па, для чего область Е в окрестности
dF +огс1о будем считать замкнутой, координаты определяющие с1Ё
упорядоченными таким образом, что направление dF совпадает с направлением нормали к поверхности (внешняя нормаль считается положительной). Тогда
числе и ударной волны, кроме всевозможных эффектов будет
(2.4)
Определенную таким образом функцию
будем
(2.5)