等离子体发生器脉冲放电特性实验研究

实验研究了自然环境压力条件下等离子体发生器的脉冲放电特性.利用动态分压器和罗果夫斯基线圈型电流传感器测试了脉冲放电过程中消融毛细管等离子体的负载电压和放电电流.实验发现:在放电回路中使用钳位二极管可以有效地调整脉冲放电状态,提高等离子体发生器工作稳定性;调整放电回路的参数值也实现了回路的过阻尼放电,达到使用二极管整流的效果.     

消融控制电弧等子体发生器中毛细管消融模型研究

对毛细管材料进行了热分解实验（TGA），提出了聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和环氧树脂的实验数据。由化学分解动力学参数建立了毛细管消融模型。并与物理的能量平衡处理进行了比较，最终在等离子体发生器中得到了应用。     

三电极非热电弧发生器放电模式的实验研究

该文提出了一种三电极非热电弧等离子体发生器结构设计,通过引入浮动电极,降低了非热电弧放电的点火电压,获得了稳态的非热电弧放电等离子体。实验结果表明:采用该三电极结构的等离子体发生器所产生的等离子体气体温度在2.0×103~3.0×103 K之间;在其他参数保持不变的情况下,随着等离子体工作气体流量的增加,存在非热电弧放电、非热电弧-介质阻挡混合放电和表面介质阻挡放电3种不同的放电模式;在等离子体工作气体流量不变的情况下,增加电源的输入功率将有利于使放电保持在非热电弧放电模式下。三电极结构的非热电弧发生器有助于实际应用中在较低的外加电压下产生非热电弧等离子体,并在较大的气体流量下维持非热电弧等离子体的工作状态。     

电热毛细管材料消融中蒸气罩的研究

在高热流条件下电热毛细管材料的消融过程中，会形成壁面蒸气罩效应，这种等离子体壁面蒸气罩特性对消融控制电弧发生器的工作性能非常关键。该文建立了蒸气罩的理论计算模型，同时应用等离子体发生器一维瞬态模型进行计算比较。计算表明，该文所建模型及计算方法基本能正确反映毛细管材料消融中的蒸气罩效应，并得到了实验的证实。     

消融控制电弧等离子体发生器中毛细管消融模型研究

对毛细管材料进行了热分解实验(TGA),得出了聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和环氧树脂的实验数据.由化学分解动力学参数建立了毛细管消融模型.并与物理的能量平衡处理结果进行了比较,最终在等离子体发生器中得到了应用.     

船用等离子体发生器的设计

分析了以水为推进剂等离子体发生器内起弧放电过程、起弧放电条件和热量平衡关系, 提出了设计等离子体发生器时, 需要注意的两个问题. 等离子体发生器内水电阻要尽量大, 等离子体发生器的容抗要等于电源的感抗, 使电路发生谐振, 以使等离子体发生器两电极间获得最高电压, 保证等离子体发生器电极间能起弧放电; 当电源提供的能量大于等于水变成等离子体的能量时, 发生器喷口处的喷出物为等离子体和气体混合物, 从而要求等离子体发生器电极间的空腔尽量大且水在发生器内停留时间足够长以便从电源处获得足够多的能量, 但水电阻值变小, 不容易起弧放电. 通过4种等离子体发生器的制作、试验以及试验结果的对比, 建立了等离子体发生器模型并制作了等离子体发生器.     

大气压介质阻挡放电等离子体射流源研究进展

大气压介质阻挡放电等离子体射流是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术,是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一.作为一种经济、便捷的等离子体产生技术,大气压介质阻挡放电等离子体射流对等离子体生物医学等新兴交叉学科的蓬勃发展起到了良好的推动作用.本文从大气压介质阻挡放电等离子体射流发生器结构设计入手,介绍了部分具有代表性的射流发生器的结构特点及设计思想,分析了不同构型射流源的优势与不足,总结了目前实际应用中大气压介质阻挡放电等离子体射流源特性提升所面临的挑战,并简要讨论了产生较大体积均匀稳定的氦和氩等离子体射流的发生器设计原则和基本特性.     

毛细管消融等离子体及其射流压力特性研究

为研究消融等离子体及其射流在点火和增强火药的燃烧效应时对电热发射内弹道过程的影响,通过实验得到了毛细管内消融等离子体及其射流压力随时间的变化规律,并对脉冲等离子体射流产生的推力进行了初步测试,采用推力计算公式结合等离子体射流的动力学参数对射流的推力进行了计算.实验结果表明:毛细管内消融等离子体及其射流的压力幅值取决于放电能量,射流的压力相对毛细管内等离子体的压力有一定的滞后,并且耗散得更快;脉冲射流产生的推力具有冲击震荡效应,其最大值和射流压力基本同步;利用推力计算公式得到的推力和实验结果具有一致性.     

裸露金属电极大气压射频辉光放电研究进展

射频大气压辉光放电等离子体在等离子体辅助刻蚀、薄膜沉积、消毒灭菌、空气净化、战地生化清洗等领域有着非常广阔的应用前景.目前,采用具有裸露金属电极结构的等离子体发生器实现大气压条件下氦气、氧气以及空气等廉价气体的稳定射频辉光放电是一项具有挑战性的研究工作.本文以采用诱导气体放电法和局部电场强化法产生纯氮、纯氧及空气的大气压射频辉光放电等离子体以及大气环境下气体流动对等离子体放电特性的影响为重点.综述了裸露金属电极结构的大气压射频辉光放电等离子体电特性实验研究的最新进展.     

电爆炸过程导体放电电阻的一种计算模型

电爆炸过程是电热炮等离子体发生器工作中重要的组成部分。该文将电爆炸过程分为5个阶段加以讨论，同时应用了等离子体电导率的计算模型以及脉冲功率源放电回路模型，最终建立了可以应用于等离子体发生器数值模拟的电爆炸过程导体放电电阻的计算模型。     

氩等离子体与预辐照钨基Li-CPS结构相互作用研究

本文利用四川大学直线等离子体发生装置（SCU-PSI）研究了不同入射能量的氦（He）等离子体对钨筛网的辐照行为以及氩（Ar）等离子体与预辐照液态锂（Li）钨基多孔筛网结构（CPS）的相互作用．实验结果表明,在不同入射能量的He等离子体辐照后,钨筛网表面形貌出现明显的辐照损伤,并且随着入射能量增加,钨筛网初始平整的表面形貌逐渐变为纳米针孔结构,最终转变为纳米绒毛结构．用相同He等离子体参数辐照钨块材,发现钨筛网产生辐照损伤的阈值显著低于钨块材．利用Ar等离子体对预辐照的钨基Li-CPS结构进行辐照实验．结果显示,预辐照Li-CPS靶板Li液面非常不稳定,在表面形成Li液滴并喷射到等离子体内部．而且靶板表面温度异常升高,比不存在辐照损伤的钨基Li-CPS结构高400℃左右．之后对Ar等离子体辐照后的预辐照Li-CPS结构的表面形貌进行SEM分析,发现由于比表面积增加,使得钨筛网表面绒毛结构被液态Li腐蚀．     

阻尼复合结构的隔声性能与参数配置

采用等效参数法推导了阻尼复合结构的等效弯曲刚度和结构损耗因子,并对不同结构特征的阻尼复合结构的隔声量进行了数值计算,分析了材料的不同几何参数、物理参数对隔声吻合频率及隔声量的影响,给出了一些有关阻尼复合结构隔声性能的结论．     

引信全电子安全系统高压变换器分析与设计

引信全电子安全系统中的高压变换器的研究重点是解决好储能、充电速率、变换器体积与转换效率之间的相互关系。本文以单端反激式开关变换器为基础,进行电路暂态特性分析,归纳出在开关变换器设计中实现最佳控制的途径,并按文中得出的结论设计了一个高压变换器。     

制冷空调用涡旋压缩机数学模型

为研究涡旋压缩机结构对制冷空调系统性能的影响,建立了适用于制冷空调仿真的涡旋压缩机的分布参数简化模型。推导出适宜于任意渐开线初始角的包含吸气、压缩和排气全过程的分段函数形式工作腔容积模型和泄漏面积模型;统一考虑工作过程中的泄漏和排气,建立了基于能量守恒、质量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型,并用四阶Ronge-Kutta法求解。将模拟计算的压缩机功耗和质量流量与Winandy的试验结果进行对比,结果表明,该模型能够准确地描述涡旋压缩机的吸气预压缩、压缩泄漏以及排气过压缩等详细工作过程。该研究为涡旋压缩机及其制冷系统的性能研究提供了有效工具。     

射频电感耦合闭式等离子体产生与光谱诊断的实验

设计了一种闭式等离子体发生装置,采用射频电感耦合方式,以氩气为工作气体,在封闭式腔体低气压环境下进行放电实验。利用发射光谱法,测量了密闭腔体侧面方向的Ar谱线数据,研究了等离子体电子激发温度和电子密度随空间位置的分布规律以及不同射频功率对电子激发温度和电子密度的影响。等离子体中电子激发温度的变化通过玻尔兹曼斜率法进行分析,电子密度的变化则通过分析Ar原子750.4nm谱线强度变化获得。实验结果表明,该发生装置能够产生均匀持续的等离子体层,等离子体中电子激发温度约为9 500K。等离子体电子密度和电子激发温度随着输入射频功率的增加而增大,但变化幅度在减弱;当足够的输入功率时,等离子体层参数随位置的变化幅度较小。     

电热加速器中毛细管高压放电特性分析

该文对毛细管受限高压放电的不同物理过程进行了描述。通过建立稳态径向通道模型、稳态一维模型、准稳态模型和瞬态集总模型，从不同的角度对毛细管受限高压放电的特性进行分析。并运用集总模型对不同参数的毛细管放电过程进行了计算比较，得到了一些毛细管特性规律。     

铝铝薄板爆炸焊接厚度匹配性研究

针对覆板、基板与炸药几何尺寸是实现高质量板材爆炸焊接的重要初始参数.利用数值模拟为主、验证实验为辅的方法,进行了炸药厚度对一定厚度铝质复板与基板爆炸焊接质量影响规律的研究.将爆炸焊接简化为二维问题,进行大量数值计算,综合板材温度、压力、材料密度、覆板速度等动态参数比较分析,得到一定条件下实现较薄铝板成功焊接的炸药极限厚度,并进行了实验验证.在数值模拟及实验数据基础上,进行了覆板、基板厚度与炸药厚度匹配性分析.利用拟合法得到了基板厚度一定条件下,炸药厚度极限值随覆板厚度变化的经验公式;利用多元回归方法,对炸药厚度、覆板厚度与基板厚度之间的关系进行了分析,这对于铝板爆炸焊接实际应用具有较重要意义.     

一种简易电弧等离子体发生器的设计与制作

设计了一种结构简单、使用方便、造价低廉的电弧等离子体发生器,用金属钛在该发生器上进行试验,制得了纳米氧化钛粒子．     

高温后混凝土双G断裂准则分析

借鉴常温下能量型断裂模型,结合线弹性断裂力学和虚拟裂缝区上的粘聚应力分布,以能量释放率G作为断裂性能判定参数,建立高温后混凝土裂缝扩展的双G准则.该准则采用起裂韧度GIC,ini和失稳韧度GIC,un描述裂缝发展阶段,引入粘聚韧度GIC,c建立3种韧度之间的定量关系,并通过高温后楔入劈拉法试验进行验证.最后将能量法和应力法求得的断裂韧度值进行对比,发现两者能够很好吻合.     

振动场下惯性力项对聚合物熔体弹性行为的影响

以振动场中流经毛细管的聚合物熔体为研究对象,针对忽略和不忽略惯性力项对熔体弹性行为的影响2种情况,分别推导出振动力场中毛细管壁处聚合物熔体第一法向应力差的计算公式.研究结果表明:不忽略惯性力项影响时,所建立的计算公式与毛细管几何尺寸、毛细管体积流量脉动、毛细管压力降脉动、应力应变相位差以及聚合物材料特性等有关,从而使相同振动力场中毛细管壁处聚合物熔体第一法向应力差的计算结果比忽略惯性力项的结果小;不忽略惯性力项影响所得到的计算结果能更客观地反映振动力场中聚合物熔体的非线性弹性行为.