正極性沖擊電壓下長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)鍵問題之一，試驗(yàn)觀測結(jié)果的不足制約了對流注莖形成與發(fā)展過程的深入研究，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空氣間隙放電中電極表面的流注莖作為研究對象，以試驗(yàn)研究為主，針對流注莖特性開展研究。
　　基于長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的定量紋影系統(tǒng)，該系統(tǒng)的時

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)計獲得了放電電極表面流注莖的數(shù)量分布特性：服從對數(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。計算獲得了不同電壓波形下流注莖的熱直徑隨時間的變化特性，通過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算流注莖的徑向溫度分布的方法和流程。計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弛豫過程。獲得了靠近電極的流注莖在弛豫過程中蘑菇氣團(tuán)的運(yùn)動特性，提出了該類弛豫過程的機(jī)理，并建立了該類弛豫過程中蘑菇氣團(tuán)