Научный архив: статьи

Экспериментально исследовано влияние импульсно-периодического искрового разряда, инициируемого вблизи пленки жидкости у выходного отверстия вихревой форсунки, на пространственное распыление воды. Разряд зажигался между заостренным высоковольтным электродом (положительная полярность, 14 кВ) и поверхностью пленки. Измерения проведены в диапазоне частот следования разрядов 0,1–40 кГц при избыточных давлениях воды от 0,5 до 4 бар. По данным скоростной теневой визуализации количественно определена ширина конуса распыла и введен параметр H/H0, характеризующий относительное увеличение ширины (угла) пространственного распыления при включении разряда. Показано, что зависимость H/H₀ от частоты носит немонотонный характер с выраженным максимумом, положение которого смещается в область более высоких частот с ростом давления воды, тогда как абсолютная величина максимума снижается. Наибольшее значение H/H0  5 – при давлении 0,5–1 атм. Обнаруженный эффект объясняется генерацией волны сжатия в канале разряда, сообщающей каплям дополнительный радиальный импульс и вызывающей раннее разрушение пленки. Обсуждается энергетическая эффективность метода при различных давлениях воды.

Экспериментально исследованы процессы растекания импульсного тока с шаровых электродов и электрический пробой в кварцевом песке. При плотностях тока на электроде больше критической величины происходит нелинейное уменьшение сопротивления заземления в результате искрообразования в грунте. Определены значения критической напряженности электрического поля ионизациия и пробоя. Показано, что на электроде развивается ионизационно-перегревная неустойчивость, которая приводит к контракции тока и образованию плазменных каналов.

Исследованы резонансные свойства тонких диэлектрических колец, возбуждаемые токами смещения при скользящем падении на плоскость кольца плоской электромагнитной волны СВЧ-диапазона частот. Такой контур c азимутальным током смещения образует резонансный диэлектрический магнитный диполь. Рассчитан и измерен основной резонанс, возбуждаемый магнитным полем в ближней зоне указанного диполя. Показаны инверсия потока магнитной индукции и возникновение отрицательной магнитной восприимчивости в области резонанса диэлектрического магнитного диполя. Экспериментально измерено распределение магнитного поля около диэлектрического кольца вблизи резонансной частоты.

Экспериментально исследуются свойства газожидкостной смеси трансформаторное масло–элегаз на предмет электрических изоляционных и демпфирующих свойств.
При прохождении волны сжатия по такой среде ее интенсивность значительно уменьшается за счет изменения сжимаемости среды и уменьшения скорости распространения, что может быть применено при решении задач уменьшения последствий электрического пробоя высоковольтного маслонаполненного электрооборудования. Использование трансформаторного масла в смеси с элегазом приводит к снижению электрической прочности, однако остается приемлемой в рамках объемного газосодержания менее 1 %. Для определения столь малых значений в работе предложен акустический метод определения газосодержания при его величине, существенно меньшей 1 %.

Приведены экспериментальные данные обтекания и разрушения вольфрамового
стержня плазменной струей из щелевого выходного отверстия плазмотрона посто-
янного тока. Предложена методика оптической онлайн-диагностики изменения фор-
мы и объема обтекаемого образца на основе теневого метода с лазерной подсветкой.
За время эксперимента 100 с на боковой (цилиндрической) поверхности стержня диа-
метром 2 мм сформировалась выраженная эрозия, а его масса уменьшилась на 0,2 г при
обтекании плазмой из аргона (расход 2 г/с, среднемассовая скорость около 140 м/с, ток
150 А, напряжение 44 В). Контрольное измерение массы на точных весах показало хо-
рошее совпадение результата обработки изображений с истинным значением.
С помощью предложенного метода показана динамика изменения массы вольфрамо-
вого стержня за время эксперимента.