Перспективы получения мелкодисперсных порошков с помощью импульсного …
3
(начальный этап зарядки), так и к холостому ходу (при окончании
заряда), а также обладать, по возможности, достаточным КПД преоб-
разования. С помощью специального коммутирующего устройства
(газовый разрядник, игнитрон, тригатрон) напряжение с конденсато-
ра подается на рабочие электроды.
Для формирования в воде разряда достаточной продолжительно-
сти и интенсивности отрицательный электрод выполняют массивным
с большой открытой площадью, а положительный электрод, напро-
тив, в виде небольшого острия. Остальную часть положительного
электрода дополнительно изолируют герметичным толстым слоем
диэлектрика. Это необходимо как для устранения возможности про-
боя изоляции, так и для уменьшения емкости электрод–вода, которая
мешает правильному формированию разряда.
При подаче импульса высокого напряжения с положительного
электрода начинает расти искровой канал – стример, пока не достигнет
отрицательного электрода. Эту стадию называют предразрядной [9].
Полезная работа при этом не совершается. Кроме того, чем больший
заряд на этом этапе протечет через разрядный промежуток, тем
большее количество воды разложится на составляющие, больший
объем будет иметь разрядный канал перед поступлением основной
энергии и тем меньшее давление в нем может развиться.
Когда стример замыкает цепь, в участок плазмы между электрода-
ми за короткое время поступает вся оставшаяся энергия конденсатора.
Период колебаний тока в цепи близок к
,
LC
где
C
– емкость бата-
реи,
L
– суммарная индуктивность конденсатора и подводящих прово-
дов. По мере поступления энергии температура плазмы в канале по-
вышается до
3
(10 40) 10 K,
а давление в ней превышает 1 ГПа [4].
Плазма начинает с огромной силой «расталкивать» окружающую ее
жидкость и все объекты, которые находятся в ней. В воде возникает
возмущение сжатия, которое при достаточно интенсивном разряде
еще у канала разряда принимает профиль ударной волны. Возникшее
в воде давление разрушает крупные хрупкие объекты, деформирует
металлические листы. Этот эффект широко используется в промыш-
ленности.
На следующей стадии полость по инерции продолжает расши-
ряться, плазма в ней остывает и превращается в водяной пар, давле-
ние быстро снижается до значения ниже атмосферного. Начинается
обратное движение. После схлопывания паровой полости образуется
еще один пик давления и излучается волна сжатия. Такое затухающее
расширение-схлопывание повторяется еще несколько раз.
Для расчета расширения плазменного канала и импульса развив-
шегося давления в воде используются методы различной сложности в
