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水下等离子体声源放电特性和声特性实测与分析
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作者 吕皓男 冯燕涛 +1 位作者 刘振 闫克平 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
在小型消声水池中,同步测量水下等离子体脉冲声源的放电特性和声特性,实验分析研究了其在单电极和多电极下负载注入峰值功率和放电能量对声特性的影响。结果表明,在相同的电极数和间距下,直达波脉冲声源级仅与负载注入峰值功率有关,气... 在小型消声水池中,同步测量水下等离子体脉冲声源的放电特性和声特性,实验分析研究了其在单电极和多电极下负载注入峰值功率和放电能量对声特性的影响。结果表明,在相同的电极数和间距下,直达波脉冲声源级仅与负载注入峰值功率有关,气泡脉冲声源级和气泡周期则主要受放电能量影响,多电极放电通过减小单根电极放的电能量来减小气泡脉冲声源级和气泡周期。此外,在相同的充电电压下,减小充电电容对电极数的比,可以增大直达波脉冲声源级并压制气泡脉冲;负载注入峰值功率对放电能量的比对声特性的影响也呈现出类似规律。实测及其分析结果可为进一步优化水下等离子体脉冲声源的声特性提供参考。 展开更多
关键词 水中放电 水下等离子体脉冲声源 声源级 电声特性 电声关系
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水下等离子体声源的声效率分析与研究 被引量:3
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作者 刘小龙 黄建国 雷开卓 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期552-557,共6页
为研究水下等离子体声源放电系统的声效率问题,系统地分析了水下等离子体电晕放电和电弧放电两种放电方式的微观机理以及等离子体声源放电系统各部分之间的能量转换流程,建立了一套完整的系统声效率计算模型,同时设计了水下等离子体... 为研究水下等离子体声源放电系统的声效率问题,系统地分析了水下等离子体电晕放电和电弧放电两种放电方式的微观机理以及等离子体声源放电系统各部分之间的能量转换流程,建立了一套完整的系统声效率计算模型,同时设计了水下等离子体脉冲放电试验系统。通过比较和分析水下脉冲电晕放电和水下脉冲电弧放电的声效率发现,系统中电弧放电的声效率明显高于电晕放电。通过水下高压脉冲放电试验,详细分析了水下等离子体放电系统中关键部件对系统声效率的影响。分析结果表明:关键部件的设计和参数的优化配置对整个系统的声效率有重要影响;通过声效率的分析,能够准确评估水下等离子体声源的设计合理性。 展开更多
关键词 声效率 电晕放电 电弧放电 高压脉冲 水下等离子体
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水下等离子体声源的研究与设计 被引量:3
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作者 刘小龙 雷开卓 黄建国 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期1071-1074,共4页
水下等离子体声源作为一种大功率水下脉冲声源,具备诸多优点,对于海洋资源开发及海上军事防务具有重要的战略意义。介绍了水下等离子体声源的基本原理、产生方式及定向聚焦技术,给出了水下等离子体声源的试验装置,详细地研究了系统各部... 水下等离子体声源作为一种大功率水下脉冲声源,具备诸多优点,对于海洋资源开发及海上军事防务具有重要的战略意义。介绍了水下等离子体声源的基本原理、产生方式及定向聚焦技术,给出了水下等离子体声源的试验装置,详细地研究了系统各部件的设计原则和各个部件的参数配置,展望了水下等离子体声源的发展前景。本文结果来源于大量的水下等离子体声源设计经验。 展开更多
关键词 水下等离子体 试验装置 技术设计 定向聚焦 水下防务
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水下等离子体声源的电声转换模型研究与计算 被引量:1
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作者 刘小龙 李宁 +1 位作者 雷开卓 李洪兵 《高技术通讯》 CAS 2021年第10期1020-1026,共7页
水下等离子体技术已经在诸多领域得到广泛应用,由于其高压脉冲放电的瞬时性和不易观测性,对于该技术电声转换的研究尚未有成熟的理论模型。本文结合水下等离子体声源电声转换装置,较全面地分析了充电回路和放电回路的电特性。在此基础上... 水下等离子体技术已经在诸多领域得到广泛应用,由于其高压脉冲放电的瞬时性和不易观测性,对于该技术电声转换的研究尚未有成熟的理论模型。本文结合水下等离子体声源电声转换装置,较全面地分析了充电回路和放电回路的电特性。在此基础上,给出了系统输入能量、电容器储存能量、负载消耗能量和声能量等概念的定义和计算公式,建立了水下等离子体声源电声转换的模型以及系统总效率模型。最后结合实验装置参数,对水下等离子体声源的电声转换模型进行了验证性计算。研究结果表明本文的电声转换模型是有效的,本文研究成果可为水下等离子体声源系统充放电回路参数的合理设计提供理论参考。 展开更多
关键词 水下等离子体声源 能量 电声效率 电弧放电 放电电极 冲击波
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水下等离子体声源的正交试验设计与分析 被引量:2
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作者 黄海 雷开卓 黄建国 《声学技术》 CSCD 2012年第4期381-384,共4页
水下等离子体声源在民用和军用领域都有广泛的应用,其发声机理和系统最优化设计是当前的研究热点。为了使声源的输出峰值压力y尽可能大,设计了放电电极间距(2mm,3mm,4mm)、储能电容容量(1uF,2uF,5uF)和充电电压(12kV,16kV,20kV)的三因... 水下等离子体声源在民用和军用领域都有广泛的应用,其发声机理和系统最优化设计是当前的研究热点。为了使声源的输出峰值压力y尽可能大,设计了放电电极间距(2mm,3mm,4mm)、储能电容容量(1uF,2uF,5uF)和充电电压(12kV,16kV,20kV)的三因素三水平正交试验方案,严格按照正交试验安排表进行试验,并用直观分析法对试验结果进行分析。结果表明:最优化的试验组合方案为A1B3C2,即放点电极间距2mm,储能电容容量5uF,充电电压16kV,估计出其峰值压力为9.864MPa,并通过试验验证了平均峰值压力为10.165MPa,与正交试验结论相符。该研究成果为水下离子体声源性能试验研究和最优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 水下等离子体声源 正交试验 最优化设计 液电效应
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水下等离子体电声转换效应仿真
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作者 梁敏 陈建峰 +3 位作者 马天 张普照 雷开卓 腾舵 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1757-1760,共4页
对水下等离子体电声转换现象的微观粒子运动过程和宏观声场分布及演变过程进行了深入的动画建模仿真。其中微观粒子运动过程逼真地演示了水下等离子体的产生、放电通道的形成、放电过程中气泡生成、膨胀、收缩和破裂的各个典型过程,而... 对水下等离子体电声转换现象的微观粒子运动过程和宏观声场分布及演变过程进行了深入的动画建模仿真。其中微观粒子运动过程逼真地演示了水下等离子体的产生、放电通道的形成、放电过程中气泡生成、膨胀、收缩和破裂的各个典型过程,而声场分布及演变过程则利用声学软件对在反射体内及水中自由场中各个时刻声压的分布、强度和演变过程进行了细致地展示。整个仿真过程利用3DSMAX实现三维立体效果,做到了微观与宏观的结合,仿真结果和模型与实际系统物理参数真实对应,为研究水下等离子体电声转换的机理与特性提供了良好的仿真平台。 展开更多
关键词 水下等离子体 电声转换 3DSMAX ANSYS
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不同能量水下激光诱导等离子体的轴向辐射分布特性研究 被引量:2
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作者 薛博洋 田野 +2 位作者 宋矫健 卢渊 郑荣儿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1186-1190,共5页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术作为一项新兴的水下原位探测技术,备受海洋探测技术领域的关注。将这项技术推向实用化的关键之一是改善LIBS的远程探测能力,因此需要采用超击穿阈值的高能量探测激光。为观察超击穿阈值情况下的等离子体辐... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术作为一项新兴的水下原位探测技术,备受海洋探测技术领域的关注。将这项技术推向实用化的关键之一是改善LIBS的远程探测能力,因此需要采用超击穿阈值的高能量探测激光。为观察超击穿阈值情况下的等离子体辐射和动态击穿特性,采用图像与光谱相结合的方法,以KCl溶液为样品进行了系列实验研究。通过对1~20mJ不同能量激发下的等离子体图像分析,获得了不同激发条件下总辐射的轴向跨度和最亮点位置信息。随激光脉冲能量增大,等离子体长度增加,从1mJ时的0.49mm增加到20mJ时的1.83mm,同时辐射最亮点位置向激光入射方向移动了0.79mm。结合光谱探测分析,得出等离子体特征辐射的轴向空间分布也对激光能量有明显的依赖性。虽然不同能量下谱线强度呈相似的轴向空间分布,但钾原子辐射最强处的位置和相应强度均随能量变化,在5mJ激发下获得最佳辐射强度。实验结果表明,为满足远程LIBS应用需求,提高激光能量时应考虑其对原子辐射的影响。还对不同能量下的谱线的半高宽和信背比进行了观测分析。 展开更多
关键词 LIBS 激光能量 水下等离子体图像 等离子体发射光谱 空间分辨
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