给定储能下水中金属丝阵电爆炸冲击波增强的方法

作者：钱盾; 刘志刚; 邹晓兵; 王新新^*

来源：高电压技术, 2021, 47(03): 815-825.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20210291

• 金属丝电爆炸
• 水中金属丝电爆炸
• 金属丝阵
• 冲击波
• 水中冲击波

为了解决"总质量上限"对水中丝阵电爆炸冲击波的制约,提出了两种新型丝阵构型,"分裂丝"并联丝阵和"串–并联丝"丝阵。实验发现"分裂丝"丝阵电爆炸冲击波随着"分裂丝"数量增多而显著提高,在200 J的初始储能下,从直径0.2 mm单丝的25 MPa提高到直径0.05 mm 16丝的91 MPa。借助"分流支路"成功分离了"分裂丝"丝阵中的单丝冲击波,发现其幅值正比于丝的直径,并且各单丝冲击波在丝阵轴线处满足线性叠加的汇聚规律。根据上述实验结果给出了N根等直径"分裂丝"丝阵冲击波计算式。实验还发现"串联丝"丝阵有助于突破原先"并联丝"丝阵的"总质量上限",但"串联丝"丝阵不一定总是优于"并联丝"丝阵,当初始储能足够高以至于沉积能量足以使丝阵汽化的前提下,高沉积功率才是产生强冲击波的决定因素。因此,"串–并联丝"丝阵可能是最佳的选择,并给出了"串–并联丝"丝阵的优化设计方法。

• 单位
  清华大学