第七届全国脉冲功率会议暨第八届全国特种电源学术交流会

王新新 教授

报告内容简介:


给定初始储能条件下增强水中金属丝阵电爆炸冲击波

钱盾,刘志刚,邹晓兵,王新新

清华大学电机系


水中脉冲大电流金属丝阵电爆炸可以产生强冲击波。但是,对于给定的电源初始储能,丝数量的增加是有上限的。若超过该上限,冲击波不升反降。本文提出了“分裂丝并联丝阵”和“串-并丝丝阵”,大大地增强了水中金属丝阵电爆炸冲击波。主要成果如下:

1、发现“分裂丝”并联丝阵电爆炸冲击波随着丝数量增多而显著提高;其单丝冲击波幅值正比于丝直径;丝阵汇聚冲击波由各单丝冲击波线性叠加而成,给出了丝阵冲击波计算公式。

2、设计了极限条件下的“分裂丝”丝阵,估算了“分裂丝”丝阵的冲击波极限值,分析了其工程可行性。

3、比较了“串联丝”丝阵和“并联丝”丝阵的电爆炸冲击波,发现“串联丝”丝阵不一定总是优于“并联丝”丝阵,真正重要的是:脉冲电源内阻和丝阵电爆炸过程中的动态电阻在尽可能长的时间内接近准“匹配”状态。

4、发现足够高的沉积能量(即大于丝阵的汽化能)只是产生强冲击波的必要条件,当满足该必要条件时,高沉积功率才是产生强冲击波的决定因素。因此提出了“串-并联丝”丝阵,并给出了优化设计方法,以得到足够高的沉积能量和最大沉积功率。


报告人简介:

王新新,清华大学长聘教授,电机系放电等离子体研究团队负责人。长期从事气体放电等离子体和脉冲功率技术的教学和基础研究工作,主讲研究生课程“气体放电”和“脉冲功率技术基础”,指导的两个博士生获全国百篇优秀博士论文。曾主持9项国家自然科学基金项目(含1项重点项目),三次获教育部自然科学奖。任欧亚脉冲功率技术会议(EAPPC)的国际委员会委员,中国脉冲功率技术及其应用分会常务理事,国际期刊High Voltage和Laser and Particle Beams编委会委员。