Влияние объема цилиндрической разрядной камеры с жесткими стенками на поле давления в заполняющей ее воде

Abstract

УДК 537.528: 519.6:621.314

Объем разрядной камеры имеет большое влияние на поле давления в заполняющей ее воде и на эффективность многих технологических процессов, поэтому исследование связи между объемом камеры и давлением в ней является актуальной задачей. Однако мало изучена роль объема разрядной камеры в формировании поля давления. Ее определение – цель данной работы. Исследование выполнено на основе разработанной ранее математической модели электрического разряда в воде, адекватность которой подтверждена на основе сравнения результатов моделирования с экспериментальными данными. Установлено, что замкнутый объем разрядной камеры с жесткими стенками существенно влияет на формирование поля давления в заполняющей ее воде. При этом решающее значение имеет взаимодействие волн, отраженных от стенок разрядной камеры, с поверхностью канала разряда в воде и парогазовой полости. Отраженные волны определяют период и амплитуду пульсации канала разряда и парогазовой полости, оказывая влияние на электрические характеристики разряда, которое усиливается при уменьшении объема камеры.

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

The volume of the discharge chamber has a great influence on the pressure field in the water filling it and on the efficiency of many technological processes; therefore, the study of the relationship between the volume of the chamber and the pressure in it is an urgent task. However, at present, the role of the volume of the discharge chamber in the formation of the pressure field in it has been insufficiently studied. The purpose of this work is to fill the gap. The study was carried out on the base of a previously developed mathematical model of an electric discharge in water, the adequacy of which was substantiated via a comparison of the simulation results with experimental data. It is determined that the closed volume of the discharge chamber with rigid walls significantly affects the formation of the pressure field in the water filling it. In this case, the interaction of waves reflected from the walls of the discharge chamber with the surface of the discharge channel in water and the vapor-gas cavity is of decisive importance. The reflected waves determine the period and amplitude of the pulsation of the discharge channel and the vapor-gas cavity, thereby influencing the electrical characteristics of the discharge. This influence increases with decreasing the chamber volume.

Keywords: electric discharge in water, mathematical modeling, discharge channel, vapor-gas cavity, pressure field, discharge chamber

Download full-text PDF. 254 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 2, p. 68-80

Влияние объема цилиндрической разрядной камеры с жесткими стенками на поле давления в заполняющей ее воде

Abstract