ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАЗМЫ ПРИ ВОЗДУШНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВЗРЫВЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА

M. I. Baranov, S. V. Rudakov

Анотація


Приведены результаты приближенного расчета максимальных значений температуры Tm, давления Pm и скорости vm распространения ударной волны в «металлической плазме», образующейся при воздушном электрическом взрыве (ЭВ) тонкого металлического проводника под воздействием большого импульсного тока (БИТ). Показано, что при ЭВ в атмосферном воздухе тонкого медного проводника в разрядной цепи высоковольтного генератора БИТ микросекундного временного диапазона максимальные значения температуры Tm, давления Pm и скорости vm в локальной зоне ее взрыва могут достигать соответственно нескольких десятков тысяч градусов кельвина, сотен технических атмосфер и тысяч метров в секунду. Сформулированы возможные пути получения в разрядной цепи мощной конденсаторной батареи высоковольтного генератора БИТ «рекордных» значений температуры Tm, давления Pm и скорости vm.

Ключові слова


мощный высоковольтный генератор импульсов тока конденсаторного типа; металлический проводник; большой импульсный ток; электрический взрыв проводника; плазма; температура; давление; скорость распространения ударной волны в плазменных продуктах взрыва

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Mesiats G.A. Impul'snaia energetika i elektronika [Pulsed power and electronics]. Moscow, Nauka Publ., 2004. 704 p. (Rus).

2. Dashuk P.N., Zayents S.L., Komel'kov V.S., Kuchinskiy G.S., Nikolaevskaya N.N., Shkuropat P.I., Shneerson G.A. Tehnika bol'shih impul'snyh tokov i magnitnyh polej [Technique large pulsed currents and magnetic fields]. Moscow, Atomizdat Publ., 1970. 472 p. (Rus).

3. Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia [Ultra strong pulsed magnetic fields]. Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p. (Rus).

4. Stolovich N.N. Elektrovzryvnye preobrazovateli energii [Electroexplosion energy converters]. Minsk, Nauka & Tehnika Publ., 1983. 151 p. (Rus).

5. Burtsev V.A., Kalinin N.V., Luchynskiy A.V. Elektricheskiy vzryv provodnikov i ego primenenie v elektrofizicheskikh ustanovkakh [Electric explosion of conductors and its application in electrophysical options]. Moscow, Energoatomisdat Publ., 1990. 288 p. (Rus).

6. Gulyi G.A. Nauchnye osnovy razriadno-impul'snykh tekhnologii [Scientific basis of the discharge-pulse technology]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1990. 208 p. (Rus).

7. Lerner M.I. Formation of nano-sizes phase at the electric explosion of explorers. Russian Physics Journal, 2006, vol.49, no.6, pp. 91-95.

8. Baranov M.I., Lysenko V.O. The main characteristics of an electric explosion of a metallic conductor at high impulse currents. Electricity, 2013, no.4, pp.24-30. (Rus).

9. Baranov M.I. An anthology of the distinguished achievements in science and technique. Part 40: The scientific opening of the method of explosive implosion for the obtaining above critical mass of nuclear charge and Ukrainian «track» in the «Manhattan» American atomic project. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.5, pp. 3-13. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.01.

10. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. (Rus).

11. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics of Electrophysics: Monograph in 2 vols. Vol. 2, book. 1: Theory of electrophysics effects and tasks]. Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2009. 384 p. (Rus).

12. Raiser Yu.P. Fizika gazovogo razryada [Physics of gas discharge]. Moscow, Nauka Publ., 1987. 592 p. (Rus).

13. Rose K. Maksimal'naya temperatura vzryva provolochek v vakuume / V kn. per. s angl.: Elektricheskiy vzryv provodnikov [The maximum temperature of a wire explosion in a vacuum / In book trans. with English: Electric explosion of conductors]. Moscow, Mir Publ., 1965, pp. 43-46. (Rus).

14. Baranov M.I. Analytical calculation of critical values of integral of current for parent metals, applied in the technique of large impulsive currents at the electric explosion of explorers. Technical Electrodynamics, 2008, no.6, pp. 14-17. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. – М.: Наука, 2004. − 704 с.
2.     Дашук П.Н., Зайенц С.Л., Комельков В.С., Кучинский Г.С., Николаевская Н.Н., Шкуропат П.И., Шнеерсон Г.А. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. − М.: Атомиздат, 1970. − 472 с.
3.     Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
4.     Столович Н.Н. Электровзрывные преобразователи энергии / Под ред. В.Н. Карнюшина. − Минск: Наука и техника, 1983. − 151 с.
5.     Бурцев В.А., Калинин Н.В., Лучинский А.В. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках. − М.: Энергоатомиздат, 1990. − 288 с.
6.     Гулый Г.А. Научные основы разрядно-импульсных технологий. – К.: Наукова думка, 1990. – 208 с.
7.     Лернер М.И. Образование наноразмерной фазы при электрическом взрыве проводников // Известия ВУЗов. Физика. – 2006. – Т.49. − №6. – С. 91-95.
8.     Баранов М.И., Лысенко В.О. Основные характеристики электрического взрыва металлического проводника при больших импульсных токах // Электричество. – 2013. – №4. – С. 24-30.
9.     Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 40: Научное открытие метода взрывной имплозии для получения сверхкритической массы ядерного заряда и украинский «след» в американском атомном проекте «Манхэттен» // Електротехніка і електромеханіка. − 2017. − №5. − С. 3-13. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.01.
10.  Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред. В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с.
11.  Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория электрофизических эффектов и задач. − Х.: НТУ «ХПИ», 2009. − 384 с.
12.  Райзер Ю.П. Физика газового разряда. − М.: Наука, 1987. − 592 с.
13.  Роуз К. Максимальная температура взрыва проволочек в вакууме / В кн. пер. с англ.: Электрический взрыв проводников. − М.: Мир, 1965. − С. 43-46.
14.  Баранов М.И. Аналитический расчет критических значений интеграла тока для основных металлов, применяемых в технике больших импульсных токов при электрическом взрыве проводников // Технічна електродинаміка. − 2008. − №6. − С. 14-17.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.6.09

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 M. I. Baranov, S. V. Rudakov


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)