不均匀电场下水中脉冲放电观测及沉积能量对激波的影响 被引量：14

1

作者 李显东 刘毅 +4 位作者 李志远 周古月 张钦 林福昌 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期3028-3036,共9页

为了探究沉积能量对水中脉冲放电产生激波的影响。该文建立了水中脉冲放电试验平台,研究了间隙电压为30k V,间隙距离为15mm,针–针电极条件下不均匀电场中的水中脉冲放电。采用高速摄像机对水中脉冲放电过程进行了光学观测,并结合激波... 为了探究沉积能量对水中脉冲放电产生激波的影响。该文建立了水中脉冲放电试验平台,研究了间隙电压为30k V,间隙距离为15mm,针–针电极条件下不均匀电场中的水中脉冲放电。采用高速摄像机对水中脉冲放电过程进行了光学观测,并结合激波压强、电弧电压、电流等测量参量对电弧、气泡形态与运动变化规律进行了综合分析。为了研究沉积能量对激波的影响,提出了时变电弧阻抗条件下沉积能量与电弧平均电阻的计算方法,分析了每个半周期沉积能量与电弧平均电阻的变化,给出了沉积能量与激波压强峰值的关系表达式。所得结论能促进对水中脉冲放电激波的产生机理的认识,以便实现更高的激波强度。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 光学观测 电弧 气泡形态与运动 时变电弧阻抗 沉积能量 激波特性

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水中脉冲放电活性粒子的研究 被引量：9

2

作者 叶齐政 李凌云 +1 位作者 张家聪 李劲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期163-167,共5页

通过发射光谱和化学方法检测蒸馏水中脉冲放电产生的活性粒子,研究了氧气流量造成的放电形式变化(流注和火花放电),活性粒子(包括羟基、激发态氢原子、氧原子和过氧化氢)变化。实验表明放电形式对各种活性粒子的产率有明显的影响,而气... 通过发射光谱和化学方法检测蒸馏水中脉冲放电产生的活性粒子,研究了氧气流量造成的放电形式变化(流注和火花放电),活性粒子(包括羟基、激发态氢原子、氧原子和过氧化氢)变化。实验表明放电形式对各种活性粒子的产率有明显的影响,而气体流量的大小直接决定放电形式的转变,其中氢原子发射光谱强度的变化可以直接表示这种转变,这种转变也决定了OH和H发射光谱强度的差异。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 活性粒子 放电形式 光谱强度 化学方法 发射光谱 火花放电 氧气流量 过氧化氢 气体流量 原子发射 氢原子 激发态 氧原子 流注

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不同参数条件下水中脉冲放电的电学特性研究 被引量：16

3

作者 金明剑 孙鹞鸿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期46-49,共4页

在不同的电压和电导率参数条件下分类实验研究了水中脉冲放电的两种方式 (电弧放电和电晕放电 ) ,采集并分析了实验中的电压和电流数据。然后简要讨论了两种放电方式的产生机理 (与电弧方式的热过程机理相比 ,电晕方式的初始机理还很不... 在不同的电压和电导率参数条件下分类实验研究了水中脉冲放电的两种方式 (电弧放电和电晕放电 ) ,采集并分析了实验中的电压和电流数据。然后简要讨论了两种放电方式的产生机理 (与电弧方式的热过程机理相比 ,电晕方式的初始机理还很不清楚 )。最后从实验现象、产生机理和应用前景等方面对比分析了两种放电方式。实验发现在大的溶液电导率下水中电晕放电方式的声学效应明显 ,为水下等离子体声源的设计提供了新的思路。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 电弧放电 电晕放电

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水中脉冲放电电极的烧蚀特性 被引量：7

4

作者 聂云良 康忠健 +3 位作者 王聪 翟刚毅 龚大建 王玉芳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2607-2614,共8页

为研究水中大功率脉冲放电电极的烧蚀特性,研制了基于液电效应、脉冲功率、频谱共振理论的页岩储层改善装置,该装置最高脉冲电压为30 kV,最大脉冲频率为50 Hz,充分满足页岩储层共振需求。利用COMSOL有限元仿真软件求解装置水中二维轴对... 为研究水中大功率脉冲放电电极的烧蚀特性,研制了基于液电效应、脉冲功率、频谱共振理论的页岩储层改善装置,该装置最高脉冲电压为30 kV,最大脉冲频率为50 Hz,充分满足页岩储层共振需求。利用COMSOL有限元仿真软件求解装置水中二维轴对称的放电模型,得到剧烈放电阶段水间隙的温度场分布变化特性,以及电极表面的温度分布特性和烧蚀特性。模拟结果表明:剧烈放电初始阶段阳极温度更高,并呈现钟形向阴极快速发展;剧烈放电尾声,阴极附近的温度更高;放电结束后,电极表面温度最高点呈现出与电极同圆心的圆环状,越靠近圆环,电极表面温度越高;放电结束后阳极的熔池半径为阴极的1.45倍,阳极的熔池深度为阴极的2.25倍,导致阳极烧蚀程度比阴极严重,该结论与试验结果相符;并通过仿真得到了不同电极间隙距离、不同水压工况对电极烧蚀程度的影响。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 电极烧蚀 等离子体 温度特性 页岩储层改善装置

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基于强跟踪滤波器的水中高频振荡放电参数分析

5

作者 康忠健 高崇 +1 位作者 邵在康 傅雪原 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4090-4099,共10页

为探明水中放电高频振荡阶段参数及其变化特性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和强跟踪滤波器的时变参数辨识方法。通过该方法分解水中放电实验平台采集的电压、电流信号得到不同频率特征的信号分量,对最适应原... 为探明水中放电高频振荡阶段参数及其变化特性,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和强跟踪滤波器的时变参数辨识方法。通过该方法分解水中放电实验平台采集的电压、电流信号得到不同频率特征的信号分量,对最适应原始波形的信号分量开展Hilbert变换并求得相应的瞬时幅值、频率,进而得到所需的电阻和电感。实验数据离散度分析结果表明,放电进程中参数变化具有随机性,故利用强跟踪滤波器进一步对实验数据进行辨识处理,可有效地降低随机放电造成的离散性,并获得具备普适性的电阻值和电感值。偏离度分析结果表明,辨识电阻与测量数据除在气泡崩塌阶段随机性过大外,前期偏离度集中在23.26%以下,降低了偏离度处于80%~110%内数据点的干扰,电感偏离度集中在2.35%以下。该方法能够有效地应用于水中高频振荡放电过程的时变参数处理研究中。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 高频振荡 参数辨识 自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 强跟踪滤波器

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基于扩展卡尔曼滤波的水中放电阶段辨识方法 被引量：3

6

作者 高崇 邵在康 +2 位作者 康忠健 傅雪原 侯腾飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3475-3485,共11页

水中脉冲放电的电弧通道发育具有强随机性,难以固定时域进行放电阶段划分,故水中脉冲放电阶段的辨识方法研究极为重要。首先,该文建立了水中脉冲放电等效电路模型并阶段化分析了电阻时变特性,得到了判定放电阶段的临界参数阈值;其次,采... 水中脉冲放电的电弧通道发育具有强随机性,难以固定时域进行放电阶段划分,故水中脉冲放电阶段的辨识方法研究极为重要。首先,该文建立了水中脉冲放电等效电路模型并阶段化分析了电阻时变特性,得到了判定放电阶段的临界参数阈值;其次,采用扩展卡尔曼滤波算法将离散电阻数据连续化,同时降低随机放电带来的噪声,从而获得辨识时变电阻模型;再次,计算辨识电阻斜率,并依据斜率变化特性及变化系数判定预击穿放电阶段和剧烈放电阶段;最后,通过水中脉冲放电观测试验平台验证了该辨识方法的有效性。结果表明,基于扩展卡尔曼滤波算法得到的水中脉冲放电电阻较试验值的方差小于1.717Ω^(2),电阻斜率方差小于1.899,故该方法可用于水中脉冲放电阶段的判定。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 时变电阻 扩展卡尔曼滤波 放电阶段辨识

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水中高压电脉冲放电致裂不同强度煤体效果研究 被引量：6

7

作者 赵胤翔 赵金昌 +2 位作者 马忠忠 常乐 李春明 《中国矿业》 2021年第10期175-180,共6页

为探明高压脉冲放电技术对不同物理力学特性煤体的致裂效果,用相似材料替代煤岩地层,运用高压脉冲放电系统对不同强度的相似材料进行水中放电致裂实验并分析致裂效果。研究表明:宏观来看,试样强度越大,形成贯通裂纹所需脉冲放电次数越多... 为探明高压脉冲放电技术对不同物理力学特性煤体的致裂效果,用相似材料替代煤岩地层,运用高压脉冲放电系统对不同强度的相似材料进行水中放电致裂实验并分析致裂效果。研究表明:宏观来看,试样强度越大,形成贯通裂纹所需脉冲放电次数越多,所需要的能量也就越大;试样强度越小,形成贯通裂纹后的试样钻孔内部裂隙发育越丰富。裂纹的扩展程度都呈现三个阶段,即准备阶段、发展阶段和破环阶段;但随着试样强度的增大,准备阶段的次数增加,即需要更大能量为发展阶段做准备。裂纹的扩展速度都呈现出“慢-快-慢”的趋势。微观上来看,钻孔周围的裂纹随实验次数增加明显变宽,直至破碎,而这种现象随着距钻孔的距离越大越不明显。 展开更多

关键词 煤层增渗 水中脉冲放电 液电现象 裂纹扩展

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水中高压脉冲放电的延时特性与电流特性研究 被引量：4

8

作者 尹志强 赵金昌 +2 位作者 卞德存 闫东 贾少华 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期326-330 336,336,共6页

将水中高压脉冲放电技术应用于煤层气井的致裂增透,了解不同参数条件下水中高压脉冲放电的特性,寻找适合工程实际的放电参数。在不同的电容充电电压和水介质静水压力参数条件下,进行了水中高压脉冲放电的实验研究,采集并分析了实验中的... 将水中高压脉冲放电技术应用于煤层气井的致裂增透,了解不同参数条件下水中高压脉冲放电的特性,寻找适合工程实际的放电参数。在不同的电容充电电压和水介质静水压力参数条件下,进行了水中高压脉冲放电的实验研究,采集并分析了实验中的电压和电流数据;对不同参数条件下的放电电压和放电电流波形进行了分析。实验结果表明,随着电容充电电压的增加,水介质的击穿延时缩短,放电产生的电流峰值和震荡次数增大;随着水介质静水压力的增大,击穿延时变长,放电产生的电流参数基本相同,但电流峰值会有所波动。本研究可为煤层气井的致裂增透提供理论指导。 展开更多

关键词 煤层气井致裂增透 水中高压脉冲放电 放电参数 击穿延时 电流特性

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水中脉冲电弧放电等离子体通道直接冲击压力特性 被引量：16

9

作者 邢政伟 王志强 +2 位作者 曹云霄 王进君 李国锋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期832-838,共7页

为了明确水中脉冲电弧放电等离子体通道的直接冲击特性,以不锈钢平板作为受冲击对象,利用超声微观分析确定不同放电条件下平板表面冲击点的蚀坑面积及分布情况,并采用无源测量和数值仿真的方法分析了等离子体通道冲击平板的压力特性。... 为了明确水中脉冲电弧放电等离子体通道的直接冲击特性,以不锈钢平板作为受冲击对象,利用超声微观分析确定不同放电条件下平板表面冲击点的蚀坑面积及分布情况,并采用无源测量和数值仿真的方法分析了等离子体通道冲击平板的压力特性。实验结果表明:在5mm放电间隙条件下,冲击点分布在以平板中心为圆心的半径5 mm圆形区域内,并且冲击受力面积和峰值冲击力随着放电电压的升高而增大;在20 kV放电电压条件下,冲击点分布随着放电间隙的增加而疏散且受力面积逐步减小,在10mm放电间隙下得到最大峰值冲击力约为34MPa。该研究增进了对水中脉冲电弧放电等离子体通道直接冲击特性的认识,并为其有效应用提供了参考。 展开更多

关键词 水中脉冲电弧放电 等离子体通道 冲击压力特性 平板 无源测量

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水中放电预加热过程的数值模拟研究 被引量：14

10

作者 童得恩 朱鑫磊 +1 位作者 邹晓兵 王新新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1461-1467,共7页

为研究水中放电预加热过程,设计并搭建了一套水中脉冲放电系统。该系统储能电容最高充电电压10 kV,最高储能5 kJ。通过放电实验获取了水间隙从预加热至主放电过程的电压、电流波形。通过数值模拟获取了预加热阶段水中温度场、电场、电... 为研究水中放电预加热过程,设计并搭建了一套水中脉冲放电系统。该系统储能电容最高充电电压10 kV,最高储能5 kJ。通过放电实验获取了水间隙从预加热至主放电过程的电压、电流波形。通过数值模拟获取了预加热阶段水中温度场、电场、电流密度场、耗散热量的空间分布,以及预加热阶段水间隙的电压波形,该电压波形与实验波形相符。通过数值模拟还分析了水介质电导率、放电间距大小、电极形状等因素对预加热阶段的影响。在实验条件下预加热过程约为毫秒量级,增加水的电导率、减小水间隙和增加电场不均匀程度,均能加快预加热过程,并发现水中最先汽化的位置为阳极尖端处,这对后续的流注起始的研究提供了参考。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 等离子体 脉冲电压 击穿电压 预加热过程

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水下针-板放电气泡脉动及冲击特性 被引量：5

11

作者 张思远 刘征 +2 位作者 王志强 王进君 李国锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1-13,共13页

为明确水中脉冲放电能量释放过程所产生气泡的脉动和压力波冲击特性,依据能量等效原则,在LSDYNA软件中建立针-板电极结构的水下爆轰模型,模拟气泡形态。通过与获取的物理图像比对,发现气泡形态和时间演化尺度高度一致。在此基础上,对气... 为明确水中脉冲放电能量释放过程所产生气泡的脉动和压力波冲击特性,依据能量等效原则,在LSDYNA软件中建立针-板电极结构的水下爆轰模型,模拟气泡形态。通过与获取的物理图像比对,发现气泡形态和时间演化尺度高度一致。在此基础上,对气泡的冲击特性进一步分析,结果表明:冲击波峰值、气泡脉动周期和半径大小随放电能量增加而加大,随静水压力的增加而减小;当放电电压由14 kV增至20 kV,二次压力波峰值由2.89 MPa升至4.09 MPa,提高41.5%;当静水压力由202.65 kPa增至506.63 kPa,二次压力波峰值从5.15 MPa升至6.36 MPa,提高23.5%,放电能量和水压的增加对二次压力波提升明显;随着距离增加,二次压力波所占冲击波的峰值压力比重,由12.6%增加至35.3%,远场放电位置二次压力波不可忽视。 展开更多

关键词 水中脉冲放电 气泡脉动 冲击波释放 静水压

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水下定向声能技术在水声对抗中的应用研究 被引量：9

12

作者 孙鹏 刘平香 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第3期65-67,共3页

从水下定向声能技术的概念出发,讨论了水下定向声能的基本原理;分析了这项技术的国外研究现状以及重要的军事战略意义,最后对水下定向声能技术在水声对抗领域的应用进行了展望。

关键词 水声对抗 水下定向声能 水中脉冲放电 声能聚焦

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