XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА ПРОВОДНИКА В РАЗРЯДНОЙ КАМЕРЕ СО ЩЕЛЕВЫМ СОПЛОМ ПОСРЕДСТВОМ ПЛАСТИНЧАТОГО ДАТЧИКА
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Исследование процесса электрического взрыва проводников, как высокоэнергетического импульсного воздействия на вещество является актуальной задачей.
Целью работы - проведение экспериментальных исследований по определению параметров воздушной ударной волны, генерируемой электрическим взрывом металлического проводника в разрядной камере со щелевым соплом.
Описание методики и основных элементов информационно-измерительной системы (ИИС), предназначенной для исследования электрического взрыва проводников в газообразных и конденсированных средах представлено в работе [1]. Блок-схема основных элементов информационно-измерительной системы (рис. 1) и сама экспериментальная установка является традиционной. Одной из методик определения давления ударных волн основывается на пластическом деформировании металлических образцов, в частности, трубчатых и пластинчатых датчиков, что отражено в ранее представленных работах [10 - 12]. Методика измерения пластической деформации пластины с использованием высокоскоростной оптической системы предложена в работе [13]. Общее описание методики проведения экспериментов по деформированию пластины с жесткими защемленными противоположными сторонами под действием воздушной ударной волны представлено в работе [12]. На осциллограмме (рис. 2 a) представлены осциллограммы зависимости тока разряда и напряжения от времени и на (рис. 2 b) график мощности от времени электрического взрыва медного проводника (ЭВП), расположенного в разрядной камере со щелевым соплом. Посредством осциллограмм определяется «введенная» в взрывающийся проводник энергия (таблица).
|
Рис. 2 а |
Рис. 2 b |
|
Рисунок 2. - Осциллограммы тока - 1 и напряжения - 2 ЭВП. Параметры медной (Cu) проволочки λ=76мм, d=0,8мм. Параметры разрядного контура C=2200 мкФ, U0=2,8В. |
|
Таблица
|
Металл |
Размер мм |
, kВ |
W, Дж |
Wсубл, кДж |
P*106 Па |
|||
|
Cu |
8,62 |
2,8 |
13 17 |
4,85 |
5,31 |
2,38 |
50 |
В таблице представлены следующие параметры процесса взрыва проводника: - запасенная энергия конденсаторного накопителя; - начальное напряжение на конденсаторной батареи; - энергия, вложенная в проводник ; - максимальное значение плотности разрядного тока; - удельная энергия сублимации; - энергия сублимации, необходимая для осуществления фазовых переходов данного образца; P – амплитуда давления ударной волны.
Получены образцы пластического деформирования пластинчатых датчиков прямоугольной формы (рис. 3) с жестко защемленными противоположными сторонами с деформацией и с сохранением целостности пластинчатого датчика. Оценка амплитудного значения давления ударной волны . Произведена оценка давления ударной волны, генерируемой электрическим взрывом проводников (ЭВП) в разрядной камере со щелевым соплом, с использованием пластического деформирования металлических образцов.
Списоклитературы:
1. Суркаев, А.Л. Элементы физики высокоэнергетических импульсных процессов в конденсированных средах (монография).– Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2015 – 156 с.