正極性沖擊電壓下長(zhǎng)空氣間隙流注莖特性研究.pdf

1、流注莖的特性是先導(dǎo)起始與發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一，試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果的不足制約了對(duì)流注莖形成與發(fā)展過(guò)程的深入研究，并導(dǎo)致建立的流注莖模型缺乏直接試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。因此，本文以正極性沖擊電壓下長(zhǎng)空氣間隙放電中電極表面的流注莖作為研究對(duì)象，以試驗(yàn)研究為主，針對(duì)流注莖特性開(kāi)展研究。
　　基于長(zhǎng)空氣間隙放電中流注莖的特性和紋影系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計(jì)了定標(biāo)紋影系統(tǒng)的整體光路，建立了適用于0.7~1.0m空氣間隙放電的流注莖特性觀測(cè)的定量紋影系統(tǒng)，該系統(tǒng)的時(shí)

2、間分辨率為5μs，空間分辨率較現(xiàn)有定量紋影系統(tǒng)由100μm提高到70μm，靈敏度較現(xiàn)有定量紋影系統(tǒng)提高了200％。
　　統(tǒng)計(jì)獲得了放電電極表面流注莖的數(shù)量分布特性：服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，隨著電極曲率半徑和電壓上升率的減小，其平均值逐漸減小。計(jì)算獲得了不同電壓波形下流注莖的熱直徑隨時(shí)間的變化特性，通過(guò)定義流注莖的熱直徑的初始值，獲得了0.8A~7.5A內(nèi)流注莖初始截面積與初始電暈電流幅值的關(guān)系。流注莖的形態(tài)觀測(cè)為仿真模型初始條件的選擇奠

3、定了基礎(chǔ)。
　　研究了紋影圖片的背景噪聲處理方法、紋影圖片采樣點(diǎn)的坐標(biāo)修正方法和Abel逆變換算法，提出了由紋影圖片計(jì)算流注莖的徑向溫度分布的方法和流程。計(jì)算獲得了不同電壓波形下的流注莖的徑向溫度分布和溫升特性。流注莖的溫度測(cè)量為其仿真模型的驗(yàn)證提供了直接的證據(jù)。
　　發(fā)現(xiàn)了靠近電極和遠(yuǎn)離電極處流注莖的兩類(lèi)弛豫過(guò)程。獲得了靠近電極的流注莖在弛豫過(guò)程中蘑菇氣團(tuán)的運(yùn)動(dòng)特性，提出了該類(lèi)弛豫過(guò)程的機(jī)理，并建立了該類(lèi)弛豫過(guò)程中蘑菇氣團(tuán)