Влияние парогазовой полости на поле давления в замкнутой разрядной камере с жесткими стенками

Аннотация

УДК 537.528: 519.6:621.314

 

DOI  https://doi.org/10.5281/zenodo.3970429

 

Поле давления в разрядных камерах ограниченного объема с жесткими стенками очень часто имеет большое влияние на эффективность технологических процессов, поэтому его определение является актуальной задачей. В результате электрического разряда в жидкости, заполняющей разрядную камеру, образуется полость с более высокой сжимаемостью, чем жидкость в камере. Эта полость на стадии разряда заполнена неидеальной плазмой, а после разряда – паром жидкости и растворенными в ней газами (парогазовая полость). Ее пульсации формируют поле давления в разрядной камере. Подвижная граница парогазовой полости создает большие проблемы в вычислении поля давления в жидкости, особенно после большого количества ее пульсаций. В настоящее время мало изучена роль парогазовой полости в формировании поля давления в разрядной камере. Ее определение – цель данной работы. Исследование выполнено на основе разработанной ранее математической модели электрического разряда в воде, которая в данной статье дополнена соотношениями, существенно повышающими точность вычисления сопротивления канала разряда и выделившейся в нем энергии.Определено, что пульсации парогазовой полости обеспечивают колебания давления в ней в противофазе с давлением в жидкости. Затухают они медленно, поэтому в разрядной камере не устанавливается статическое равновесие между полостью и окружающей ее жидкостью даже после семи пульсаций. Определено влияние изменения оптической прозрачности плазмы на давление в полости и поле давления в жидкости, приводящее к уменьшению уровня давления.

 

Ключевые слова: электрический разряд в воде, математическое моделирование, канал разряда, парогазовая полость, поле давления, разрядная камера.

PDF