电弧等离子体射流对不同性质发射药的烧蚀特性

为深入研究等离子体与不同性质发射药的相互作用,一个综合了热传导模型和动力学烧蚀模型的等离子体对发射药作用模型被用来评估不同性质的发射药的烧蚀特性。预估-校正算法被用来快速精确地求解模型,结合实验获得不同充电电压下不同类型发射药的烧蚀质量,最终获得不同性质发射药的平均输入能流、烧蚀率和发射药表面温度。实验与仿真结果表明:热传导系数的大小决定了发射药的烧蚀量,因而含硝化棉(NC)发射药中,烧蚀量的大小正比于NC的含量;发射药的烧蚀焓增加,则平均输入能流变大,烧蚀率降低和发射药表面温度减少;在输入相同的电源能量下,传统双基发射药的烧蚀质量最大,高能量密度低敏感发射药次之,硝铵发射药最低;然而随着充电电压的提升,硝铵发射药的烧蚀效率提升最为显著。     

大电流封闭母线的快速可拆装置研究

在分析了使用快速可拆装置必要性的基础上，提出了三种设计方案．它们是铜编织线式、整块连接板式、层叠薄铜片两端加端子板式．通过比较它们的优、缺点，确定使用最后一种方案，并叙述了该方案的设计、计算过程．     

真空电弧电压与电弧形态关系的实验研究

在可拆卸式真空灭弧室中对平板式电极进行了试验,通过高速电荷耦合器件(CCD)摄像机拍摄的电弧形态照片及示波器记录的电弧电压波形,研究了真空电弧的电弧电压与电弧形态的关系。作为对比,也对杯状纵磁触头进行了一些试验。     

射频和千赫兹驱动的毫米间隙放电的仿真研究

大气压短间隙放电是是产生冷等离子体的一种有效手段,常见的交流驱动电源方式有射频电源和kHz交流电源,而这两种不同频率电源所导致的气隙放电特性对比尚鲜有研究。本文以1 mm间隙的针-板电极这一极不均匀电场结构作为放电气隙,将之等效为球坐标系下的一维结构,建立基于迁移-扩散近似下的多组分、局部能量近似的经典等离子体流体模型,仿真研究了13.56 MHz射频（RF）电源或50 kHz交流（LF）电源所驱动的1 mm氦气（混合0.1%氮气）间隙的放电过程,关注了在1 mW和1 W这两种不同的沉积能量下的放电特性。结果表明：RF放电在1 mW时表现为电晕放电模式,此时间隙中的带电粒子密度低,且主要集中在功率电极附近;当沉积功率升高至1 W时,间隙放电则呈现出明显的辉光放电特征,电极附近出现鞘层,且气隙中间存在准电中性的等离子体区域;LF放电的起始电压幅值要高于RF,且LF放电随电压升高会较为平顺地从电晕放电模式过渡到辉光放电模式,而不存在明显的转换过程。对两种频率的放电而言,电晕放电模式下,潘宁电离是主要的电离路径;而辉光放电模式下,直接的电子碰撞电离成为主导的电离通道。此外,在相同的沉积功率下,LF放电的最大电子密度、电子温度和正离子温度都要要高于RF放电,但时间均匀性较差,呈现出明显的脉冲放电特性。     

真空电弧引燃过程的分析

为了深入了解真空电弧的引燃过程,测量了直流真空电弧起弧阶段的电弧电压、屏蔽罩电位以及屏蔽罩收集离子电流等有关参数。分析了真空电弧的引燃过程和起弧后等离子体的扩散过程以及纵向磁场对等离子体扩散的影响。     

开关设备在线监测系统级专用芯片的设计

将开关设备在线状态监测技术与微电子技术相结合,提出了开关设备在线状态监测系统级专用芯片的设计方案。该芯片集采集、计量、通信、调度功能于一体,配以少量外围器件,就可以实时监测开关设备的温度、机械、绝缘等各项状态参数,而且可以与上位机通信。与以往使用单片机进行在线状态监测相比,专用芯片具有可靠性高、通用性强、成本低等优点,代表了在线监测技术未来发展的方向。通过用现场可编程门阵列(FPGA)进行硬件仿真,验证了该设计的正确性。     

Simulation of Vacuum Arc Characteristics at Different Moments Under Power-Frequency Current

In this paper,based on the quasi-stationary magneto-hydrodynamic(MHD) model,vacuum arc characteristics are simulated and analyzed at different moments under power-frequency current.For a vacuum arc with sinusoidal current under a uniform axial magnetic field(AMF),simulation results show that at the moment of peak value current,maximal values appear in the ion number density,axial current density,heat flux density,electron temperature,plasma pressure and azimuthal magnetic field.At the same time,the distributions of these parameters along the radial position are mostly nonuniform as compared with those at other moments.In the first 1/4 cycle,the ion number density,axial current density and plasma pressure increase with time,but the growth rate decreases with time.Simulation results are partially compared with experimental results published in other papers.Simulations and experimental results both show that the arc light intensity near the cathode side is stronger than that near the anode side for diffusing vacuum arcs.     

开距对不同状态下真空电弧特性影响的仿真分析

仿真分析了开距对真空开关中不同状态下真空电弧特性的影响。对于小电流扩散态真空电弧,随着开距增大,电弧的扩散程度增大,离子温度、电子温度和等离子体压力增大;对于超音速收缩态真空电弧,随着开距的增大,电弧的收缩程度增大,离子温度、电子温度和等离子体压力增大,阳极轴向电流密度和能流密度的分布更不均匀;对于离子处于亚音速状态的大电流真空电弧,随着开距的增大,极间等离子体的损失增多。对于3种不同状态的真空电弧而言,随着开距的增大,电弧电压和注入阳极的能流密度都增大。同时,可以发现,建模与仿真是理解真空电弧微观过程的一种有效方法。     

第19届"国际真空放电及绝缘会议"将在西安交通大学召开

第19届"国际真空放电及绝缘会议"(19th International Symposium on Discharges and E1ectrical Insulation in Vacuum,ISDEIV2000)将于2000年9月18～22日在西安交通大学召开.这是该国际学术会议首次在我国,也是首次在亚洲召开.     

准球型负载Z箍缩内爆过程的0D模拟计算与分析

在对准球型负载的构型和质量分布进行简要介绍的基础上,推导了准球型负载的均匀内爆过程。为了初步理解准球型负载Z箍缩内爆过程,并为负载设计提供参考,基于Sandia实验室Z装置的等效电路,利用0D模型获得了准球型负载Z箍缩的内爆过程中电流、速度、动能等关键参数的变化情况。计算了一定范围内,负载的质量、初始半径、两极张角对内爆过程尤其是最大内爆动能的影响。结果表明,在计算的参数范围内,负载的初始半径和张角变化相较于质量变化对负载电流有明显影响,同时负载的内爆动能与半径变化近似呈线性关系;而当两极张角增大时,尽管负载电流下降明显,最大内爆动能却有曲折上升的趋势。