Дослідження хвилі тиску на стінці пульсуючої сферичної порожнини при схлопуванні

Abstract

Поле тиску в розрядних камерах обмеженого об’єму з жорсткими стінками суттєво впливає на ефективність технологічних процесів, тому його визначення є актуальним завданням. Внаслідок електричного розряду в рідині, що заповнює камеру, утворюється порожнина, стисливість якої значно перевищує стисливість навколишньої рідини. На стадії розряду ця порожнина заповнена неідеальною плазмою, а після розряду – парою рідини та газами (парогазова порожнина). Її пульсації формують поле тиску в розрядній камері. Рухома межа парогазової порожнини створює значні труднощі при розрахунку поля тиску в рідині, особливо за великої кількості циклів пульсації. На сьогодні роль парогазової порожнини у формуванні поля тиску вивчена недостатньо; визначення цього впливу є метою цієї роботи. Дослідження виконано на основі раніше розробленої математичної моделі електричного розряду у воді, яку в цій роботі доповнено співвідношеннями, що значно підвищують точність розрахунку опору розрядного каналу та енергії, що в ньому виділяється. Встановлено, що пульсація парогазової порожнини зумовлює коливання тиску в ній у протифазі з тиском у рідині. Визначено, що амплітуда другого імпульсу тиску завжди перевищує амплітуду першого, і зі збільшенням параметрів розряду ця різниця стає суттєвою.