基于液电效应的高压电脉冲岩体致裂特征及机理 被引量：2

1

作者 郭军 米鑫程 +5 位作者 冯国瑞 白锦文 文晓泽 朱林俊 王子 皇文博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2270-2282,共13页

基于液电效应的高压电脉冲致裂技术是一种新型的岩体致裂技术,具有安全高效、绿色环保、能量可控等特点,在煤矿井下围岩应力调控方面拥有广阔的应用前景。由于井下岩体往往处在较为复杂的应力环境,为深入研究该技术在井下不同围岩应力... 基于液电效应的高压电脉冲致裂技术是一种新型的岩体致裂技术,具有安全高效、绿色环保、能量可控等特点,在煤矿井下围岩应力调控方面拥有广阔的应用前景。由于井下岩体往往处在较为复杂的应力环境,为深入研究该技术在井下不同围岩应力环境下对坚硬岩体的致裂效果,通过LS-DYNA软件对基于RHT损伤本构模型建立的岩石试样进行高压电脉冲岩体致裂数值模拟试验,对岩体内部的损伤和有效应力演化过程进行采集,分析岩体的致裂特征及其裂缝扩展机理,通过数值模拟弥补在室内试验中因放电过程快、电磁干扰大而导致的致裂过程中岩体内部难以有效监测的问题。利用自主研发的高压电脉冲岩体致裂试验平台,开展了不同围岩应力条件下的高压电脉冲岩体致裂试验,通过获得的岩体表面破裂特征验证数值模拟结果的可靠性。获得以下结论:①基于RHT本构模型建立了LS-DYNA高压电脉冲岩体致裂数值模型,根据炸药爆破与高压电脉冲的能量等效关系,构建了高压电脉冲数值模拟等效参数。通过实验室试验与数值模拟结果进行对比,验证了数值模型与等效参数的可靠性;②对试样上表面裂纹扩展情况进行分析,发现裂纹会向最大压初始应力方向偏转。在此过程中,裂纹总长度先是逐渐减小。当所有裂纹与最大初始压应力夹角均小于45°时,裂纹总长度开始逐渐增大;③通过数值模拟,发现在致裂初期,高压电脉冲放电产生的动态应力远大于围岩应力,对试样的破坏起主导作用。随着动态应力在传播过程中的快速衰减,初始围岩应力与动态应力的大小逐渐接近,并最终由初始围岩应力主导裂纹的萌生与扩展。研究结果表明,围岩应力是决定岩体裂缝发育和扩展特征的重要因素,特别是对裂缝的扩展方向有显著影响,在采用高压电脉冲致裂技术对深部岩体进行致裂时,应考虑岩体所处应力状态,科学制定致裂方案,以实现对岩体的高效致裂。 展开更多

关键词 岩体致裂 液电效应 高压电脉冲 围岩应力 LS-DYNA

在线阅读 下载PDF 职称材料

液电效应除垢机理分析与试验研究 被引量：14

2

作者 张雷 邓琦林 周锦进 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期207-211,共5页

利用在水中设置的电极附加高电压瞬间放电产生的液电效应，实现对金属管件污垢的去除．通过建立管件除垢的力学模型，分析了金属管壁附着污垢在液电效应作用下发生剥落及破碎机理，并利用水泥垢模拟实际污垢进行了管件除垢试验．试验结... 利用在水中设置的电极附加高电压瞬间放电产生的液电效应，实现对金属管件污垢的去除．通过建立管件除垢的力学模型，分析了金属管壁附着污垢在液电效应作用下发生剥落及破碎机理，并利用水泥垢模拟实际污垢进行了管件除垢试验．试验结果不仅证实了理论分析，亦充分说明了利用液电效应进行各类金属管件及结垢设备污垢的去除是一种很好的工艺方法． 展开更多

关键词 冲击波 除垢 液电效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于液电效应的水下宽带干扰源研究 被引量：7

3

作者 潘小京 黄建国 陈军 《电声技术》 2008年第5期66-68,共3页

研究了液电效应的原理、产生结构和声辐射特性,介绍了压制型噪声干扰的工作原理,从干扰噪声级、噪声频率范围和持续工作时间三方面分析了液电效应的声辐射特性,研究表明液电效应可以作为压制型宽带噪声干扰源,应用于水声对抗。

关键词 液电效应 噪声干扰 水声设备 声呐

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LS-DYNA的液电效应冲击波数值模拟 被引量：4

4

作者 余庆 张辉 杨睿智 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期126-137,共12页

液电效应机理复杂,鲜有成熟的商用数值模拟软件能够描述等离子体通道内部特性,为了将液电效应产生的冲击波运用于已有的数值模拟软件中,以满足工程需要,介绍了两种基于显式动力学软件LS-DYNA间接模拟液电效应产生冲击波的方法:水下爆炸... 液电效应机理复杂,鲜有成熟的商用数值模拟软件能够描述等离子体通道内部特性,为了将液电效应产生的冲击波运用于已有的数值模拟软件中,以满足工程需要,介绍了两种基于显式动力学软件LS-DYNA间接模拟液电效应产生冲击波的方法:水下爆炸等效(分为爆炸能量等效与冲击波能量等效)和理想气体等效,并进行了比较与改进,分析了不同沉积能量下采用不同等效方法得到的峰压计算结果的差异。结果显示,在沉积能量相同的条件下,基于爆炸能量等效方法得到的冲击波峰值压力最高,基于冲击波能量等效方法得到的冲击波峰值压力次之,基于理想气体等效方法得到的冲击波峰值压力最低,理想气体等效模拟的峰压相较于前两种等效方法小1~2个数量级;爆炸能量等效与冲击波能量等效的冲击波波速相等,且高于理想气体等效的冲击波波速;沉积能量减小会使得3种等效方法模拟的峰压均有不同程度的减小,但大小顺序不发生变化;改进后的等效爆炸方法能够适应沉积能量的变化,与Touya经验公式拟合较好;基于LS-DYNA对液电效应冲击波峰值压力进行准确模拟,除了选取适合的等效方法,还应结合具体的放电条件,建立适当的数值模型,在满足计算要求的条件下实现冲击波峰值压力的快速计算。 展开更多

关键词 LS-DYNA 液电效应 冲击波 峰值压力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于液电效应的智能驱鸟炮设计与试验 被引量：1

5

作者 张晓 胡少兵 +2 位作者 杨德宽 陈华 王军民 《电子设计工程》 2022年第24期33-36,42,共5页

鸟类对庄稼和水果的啄食,是造成农作物减产的重要原因。针对农田和果园的鸟害问题,设计了一种基于液电效应的驱鸟炮系统,该系统主要包括智能充放电控制器、12 V锂电池、储能脉冲电容和放电电极;工作时,由智能充放电控制器给储能脉冲电... 鸟类对庄稼和水果的啄食,是造成农作物减产的重要原因。针对农田和果园的鸟害问题,设计了一种基于液电效应的驱鸟炮系统,该系统主要包括智能充放电控制器、12 V锂电池、储能脉冲电容和放电电极;工作时,由智能充放电控制器给储能脉冲电容充电至7 kV,通过放电电极瞬间放电,产生基于液电效应的爆鸣声,以此驱赶鸟类。试验结果表明,随距离增加声压呈指数衰减,在距离放电电极25 m内声压均超过100 dB,驱鸟效果为100%;在距离放电电极50 m处声压降为91 dB,驱鸟效果约为80%。 展开更多

关键词 鸟害 智能驱鸟炮 储能脉冲电容 液电效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

液电效应碎石术配合中药治疗膀胱结石45例 被引量：2

6

作者 高军 《实用中医内科杂志》 2007年第8期67-67,共1页

关键词 膀胱结石 液电效应碎石 中药 治疗

在线阅读 下载PDF 职称材料

液电效应碎石术治疗膀胱结石937例报告

7

作者 耿德伟 王辉 《中国医药导报》 CAS 2007年第02Z期92-92,共1页

自1987年8月～2005年12月我院应用液电效应碎石术治疗膀胱结石937例，疗效满意，现报道如下：

关键词 膀胱结石 液电效应 碎石术

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下液电强声技术的研究进展与展望 被引量：1

8

作者 刘平香 陈耀娟 闫峥 《声学技术》 CSCD 2012年第2期133-137,共5页

主要从强声技术的应用需求出发,阐述了水下液电强声的产生机理、物理特性和传播特性,介绍了水下强声能领域的研究进展,总结了水下强声能武器发展中的关键和瓶颈问题,最后给出了水下强声技术的发展展望。

关键词 液电效应 强声 水下脉冲放电

在线阅读 下载PDF 职称材料

冲激声源棒-环型电极特性仿真研究

9

作者 杜许龙 尚海燕 《科技创新与应用》 2024年第9期73-76,共4页

基于液电效应的水下脉冲放电技术产生的冲激声源被广泛应用于震源模拟、油田解堵增产、管道除垢、结石破碎和污水处理等领域。其中冲激声源的产生受到回路参数、间隙距离等多种因素影响。研究分析各因素对冲激声源的影响规律,有助于促... 基于液电效应的水下脉冲放电技术产生的冲激声源被广泛应用于震源模拟、油田解堵增产、管道除垢、结石破碎和污水处理等领域。其中冲激声源的产生受到回路参数、间隙距离等多种因素影响。研究分析各因素对冲激声源的影响规律,有助于促进冲激声源的进一步应用。该文对棒-环电极结构的水下等离子体放电过程进行数值模拟,采用有限元分析方法对棒-环电极结构进行理论研究,得到不同初始条件对冲激波特性的影响作用。该文基于棒-环型电极结构,研究充电电压和电极间隙对棒-环型电极结构的影响,目的是为找寻冲激波更强、频带更宽、能量更高的声源。该文对研究棒-环型电极的实际应用提供参考。 展开更多

关键词 水中放电 等离子体冲激声源 棒-环电极 液电效应 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压电脉冲在页岩气开采中的压裂实验研究 被引量：18

10

作者 付荣耀 孙鹞鸿 +3 位作者 樊爱龙 高迎慧 严萍 周健 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期186-190,共5页

基于液电效应原理,采用高压电脉冲放电对模拟岩样及实际砂岩岩样进行了压裂实验研究.脉冲电源最大储能40kJ/20kV,放电电流最高可达70kA.实验结果表明,高压电脉冲能够在岩样中造成非常明显的裂缝,可以在多个方向上造出多条具有一定高度... 基于液电效应原理,采用高压电脉冲放电对模拟岩样及实际砂岩岩样进行了压裂实验研究.脉冲电源最大储能40kJ/20kV,放电电流最高可达70kA.实验结果表明,高压电脉冲能够在岩样中造成非常明显的裂缝,可以在多个方向上造出多条具有一定高度（最大0.32m）的裂缝,近井筒裂缝无明显的扭曲,裂缝的形态与放电电压、能量及放电次数有关.对模拟岩样压裂后产生的裂缝进行了三维形貌分析,得到裂缝的表面平均粗糙度在0.430-1.075mm 之间,具有-定的导流能力. 展开更多

关键词 液电效应 脉冲放电 岩石压裂 三维形貌分析 粗糙度

在线阅读 下载PDF 职称材料

1～4kHz水下电火花声源的研究 被引量：4

11

作者 孙建军 吴为民 黄双喜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期380-384,共5页

阐述了频率在1～4kHz、压力脉冲峰值（距声源1m处）大于1MPa的水下声源的研究工作，声脉冲可以通过水下强流脉冲放电的方法产生。

关键词 爆炸力学 强流脉冲放电 火花放电 液电效应 冲击波

在线阅读 下载PDF 职称材料

高功率脉冲水中放电的应用及其发展 被引量：11

12

作者 吴为民 黄双喜 《现代电子技术》 2003年第5期85-89,共5页

首先介绍了高功率脉冲水下放电的机理 ,然后综合论述了其应用和研究的状况 ,从较为成熟的脉冲水处理技术到医疗领域的 ESWL 应用技术 ,以及在脉冲电场食品杀菌和水下目标探测方面的最新发展和研究 ,最后指出了高功率脉冲放电技术的应用... 首先介绍了高功率脉冲水下放电的机理 ,然后综合论述了其应用和研究的状况 ,从较为成熟的脉冲水处理技术到医疗领域的 ESWL 应用技术 ,以及在脉冲电场食品杀菌和水下目标探测方面的最新发展和研究 ,最后指出了高功率脉冲放电技术的应用前景以及进行更系统和深入研究的必要性。 展开更多

关键词 应用 高功率脉冲水下放电 液电效应 ESWL 脉冲电场 目标探测

在线阅读 下载PDF 职称材料

冲击电流发生器工业碎石的仿真分析 被引量：2

13

作者 蒋强 徐庆福 《沈阳理工大学学报》 CAS 2013年第5期68-72,共5页

通过Matlab对冲击电流发生器模型进行仿真,分析冲击电流发生器的回路参数和充放电参数对工业碎石的影响,确定碎石的最佳参数,得到理论上能击碎岩石的冲击电流波形和冲击压力波形,为设计冲击电流碎石装置提供理论支持。

关键词 冲击电流发生器 仿真 工业碎石 液电效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

双路大电流源模块水中放电实验研究 被引量：3

14

作者 黄志明 张东东 +3 位作者 付荣耀 孙鹞鸿 袁伟群 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期72-77,共6页

高压电脉冲压裂技术是基于"液电效应",通过水中脉冲放电产生强大的冲击波使岩石产生裂缝,近年来成为了岩石压裂领域的热点研究对象。搭建了两路电流源模块应用于水中放电,采用铜材料的针针电极,电极间距1mm;研究了在不同放电... 高压电脉冲压裂技术是基于"液电效应",通过水中脉冲放电产生强大的冲击波使岩石产生裂缝,近年来成为了岩石压裂领域的热点研究对象。搭建了两路电流源模块应用于水中放电,采用铜材料的针针电极,电极间距1mm;研究了在不同放电电压下,单路和两路电流源模块电极间的电压、电流波形。实验结果表明,空载时在同一放电电压下,双路模块产生更大的放电电流,从而在放电时获得更高的瞬时功率;而在水中针针放电时,单路和双路模块水间隙的预击穿时间与放电电压之间具有很大的随机性。单路模块预击穿时间的标准差最小为0.285ms,最大为1.481ms;而双路模块最小为0.369ms,最大为0.703ms。并且随着放电电压的增加,预击穿时间减小,双路模块的预击穿平均时间从放电电压为1300V时的2.686ms降到1800V时的1.036ms。 展开更多

关键词 水中放电 电流源模块 预击穿时间 液电效应 等离子体

在线阅读 下载PDF 职称材料

低渗透性煤体电脉冲水压致裂效果及规律研究 被引量：1

15

作者 鲍先凯 段东明 +2 位作者 曹嘉星 武晋文 赵金昌 《油气藏评价与开发》 CSCD 2018年第5期64-69,共6页

为了揭示电脉冲水压致裂技术对低渗透性煤体裂纹的作用效果和规律,基于液电效应原理,进行了高压电脉冲水压压裂理论分析和室内实验。共制作了3个试件,在3 MPa静水压力不变的情况下,分别施加不同的电压(9 kV、11 kV、13kV),利用超声波无... 为了揭示电脉冲水压致裂技术对低渗透性煤体裂纹的作用效果和规律,基于液电效应原理,进行了高压电脉冲水压压裂理论分析和室内实验。共制作了3个试件,在3 MPa静水压力不变的情况下,分别施加不同的电压(9 kV、11 kV、13kV),利用超声波无损检测技术分别对实验前后的煤样进行扫描,分析煤样内部裂纹的分布和扩展情况,建立数值模型分析实验条件下裂纹的扩展规律和周边应力。结果表明:超声波首波声时的变化能够很好的反映出实验前后煤体试件裂纹的变化情况;单纯的3 MPa静水压力产生裂纹效果甚微;随着水中放电电压的增加,试件内部新生裂纹逐渐增多,裂纹密度增大,裂隙区域逐渐从中央钻孔向试件边缘扩展,煤体产生裂纹效果明显;在加载过程中,应力最大值逐渐增大,并随着裂纹的扩展而发生转移。 展开更多

关键词 高压电脉冲 超声波无损检测 液电效应 裂纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

超微粉的电水锤法解团聚研究

16

作者 王飒飒 刘鸿凌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第9期50-55,共6页

采用高压电水锤方法进行微粉的分散与解团聚研究，分析了不同形状的Ｐｂ－ＴｉＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ａ－ＳｉＣ等超微粉解团聚前后的粒径分布情况，并用离心沉降法和激光光散射两种不同测试方法进行了粒径测试与分析比较。ＳＥＭ... 采用高压电水锤方法进行微粉的分散与解团聚研究，分析了不同形状的Ｐｂ－ＴｉＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ａ－ＳｉＣ等超微粉解团聚前后的粒径分布情况，并用离心沉降法和激光光散射两种不同测试方法进行了粒径测试与分析比较。ＳＥＭ观察证明，水锤处理后微粉的团聚程度大大降低，粒径明显减小，证明此方法是有效的分散与解团聚的新方法。 展开更多

关键词 液电效应 超微颗粒 解团聚 电水锤法 超微粉

在线阅读 下载PDF 职称材料

声学驱鱼技术研究 被引量：8

17

作者 殷勇勤 吕友林 +1 位作者 赵传达 彭文林 《船舶与海洋工程》 2017年第4期26-31,共6页

为解决海洋中正面临着的人与海洋生物相互干扰的问题,开发一款高效且环保的驱鱼器,用以暂时驱离人类活动区域内的鱼类,在消除海上施工作业安全隐患的同时,保护鱼类免受伤害。鉴于鱼类可感知声音,且会对一定频率和声压范围内的声音感到... 为解决海洋中正面临着的人与海洋生物相互干扰的问题,开发一款高效且环保的驱鱼器,用以暂时驱离人类活动区域内的鱼类,在消除海上施工作业安全隐患的同时,保护鱼类免受伤害。鉴于鱼类可感知声音,且会对一定频率和声压范围内的声音感到厌恶而远离,故可采用声学原理来驱离鱼类。为达到驱离效果,使用液电效应产生宽频带复合声波,这是一种较为简单、有效的方式。 展开更多

关键词 声学驱鱼 液电效应 频率 电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

水下等离子体声源的正交试验设计与分析 被引量：2

18

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

在线阅读 下载PDF 职称材料