Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННОГО ЭФФЕКТА ПЛОСКОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ НА ТЕЛЕ ВРАЩЕНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ

Писарев Н.В. 1 Зубович С.О. 1 Суркаев А.Л. 1
1 Волжский политехнический институт, филиал Волгоградского государственного технического университета
1. Поздеев В.А. Прикладная гидродинамика электрического разряда в жидкости. – Киев: Наукова думка, 1980. – 192 с.
2. Пат. 2378075 РФ, МПК В 21 D 26/10. Электрогидроимпульсный способ запрессовки труб в труднодоступных местах / А.Л. Суркаев, В.А. Суркаев, М.М. Кумыш. – 10.01.2010.
3. Суркаев А.Л., Муха Ю.П., Кумыш М.М. Оценка давления, создаваемого при электрическом взрыве кольцевой фольги в воде / Письма в ЖТФ, 2010, Т. 36, Вып. 7, С. 7–12.
4. Пат. 2241212 РФ, МПК 7 G 01 L 9/08, 23/10. Волноводный датчик импульсных давлений / А.Л. Суркаев, Ю.П. Муха, В.А. Суркаев. – 27.11. 2004.

Высоковольтный электрический разряд широко используется как в научных исследованиях, таки в различных технологических процессах промышленного производства. Передача возмущения к технологическому объекту осуществляется посредством некоторой конденсированной среды, чаще всего воды. Электрогидравлический способ преобразования энергии применяется в листовой штамповке, очистке отливок, прессовании порошков, интенсификации процессов прокатки, кристаллизации слитков и т.д. [1].

Цель данной работы является экспериментальное исследование дифракционного эффекта импульса давления ударно-акустической волны, возбуждаемой электрическим взрывом плоской кольцевой фольги, на конусе, расположенном соосно в цилиндрической взрывной камере с конденсированной средой.

На сегодняшний день аналитического решения системы уравнений, описывающих электрический взрыв проводника (ЭВП) как цилиндрической формы, так и электрического взрыва плоской кольцевой фольги (ЭВПКФ), формирующей плоскую ударную волну [2], не существует. Представленная работа является продолжением ранее проводимых исследований [3]. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 1. Начало цилиндрической системы координат помещено в центре фольги. Ось x направлена по оси симметрии взрывной камеры. Высота конуса составила h = 27 мм , угол конуса α = 40°. Внутренний диаметр цилиндрической камеры D. Радиус фольги r = 15 мм , ее толщина δ = 0,01 мм . На электроды 3 и 4 подается импульсное напряжение от энергетического накопителя конденсаторного типа (ЭН), что приводит к электрическому взрыву плоской кольцевой фольги 2. Образовавшаяся ударная волна распространяясь вдоль ось взрывной камеры 1, трансформируется в плоскую. На участке ℓ < x < ℓ + h плоская ударная волна испытывает нелинейное отражение от конуса 5, что приводит к образованию дифракционного эффекта. Регистрация радиального импульса давления дифракционной ударно-акустической волны осуществлялась волноводным пьезокерамическим датчиком [4] импульсных давлений 7, электрический сигнал с которого через RC – цепочку подавался на вход цифрового запоминающего осциллографа (ЭО).

pic_40.wmf

Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – цилиндрическая взрывная камера; 2 – взрывающаяся фольга; 3 – центральный электрод; 4 – кольцевой электрод 5 – тело вращения в виде конуса; 6 – диэлектрический цилиндр; 7– волновой пьезокерамический преобразователь; ЭН – энергетический накопитель конденсаторного типа; ЭО – электронный осциллограф

В результате проведенного эксперимента получены временные осциллограммы протекающего тока электрического взрыва фольги, регистрируемого с помощью пояса Роговского, и импульса давления, регистрируемого волноводным пьезодатчиком (рис. 2, кривые 1 и 2, соответственно). Электрический взрыв кольцевой фольги протекает в режиме близким к согласованному, т.е. энергия накопителя реализуется в первый полупериод взрыва. Импульс давления дифракционной ударно-акустической волны достигал P~107 Па.

pic_41.tif

Рис. 2


Библиографическая ссылка

Писарев Н.В., Зубович С.О., Суркаев А.Л. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННОГО ЭФФЕКТА ПЛОСКОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ НА ТЕЛЕ ВРАЩЕНИЯ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 6. – С. 62-63;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=31979 (дата обращения: 21.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074