峰值 100–250 kA 大电流脉冲电弧的特性表征
等离子体物理
2019-04-03 v1
摘要
在本文中，我们展示了关于三种实验装置的实验室研究，这些装置产生受雷电电流波形瞬态阶段作用的自由电弧通道。本工作扩展了先前研究中针对峰值达 100 kA 的高电流脉冲电弧表征。研究了十一种峰值在 100–250 kA 之间、具有不同增长率和作用积分的高电流波形，从而得以比较不同测试台。这些波形对应于飞机认证过程中使用的标准雷电波形。电弧通道演化和冲击波传播等流体动力学特性通过高速视频成像和背景导向纹影法确定。对于 250 kA 峰值电流，电弧直径在 50 s 时达到约 90 mm。温度和电子密度及压力的时空分辨测量通过光学发射光谱结合辐射传递方程评估。该方程在电弧柱上求解，并考虑局部热力学平衡下非光学薄等离子体的假设。对于 250 kA 波形，发现温度高达 43000 K，压力约为 50 bar。分析并讨论了电流波形参数对电弧特性的影响。
引用
@article{arxiv.1904.01273,
title = {Characterization of high-current pulsed arcs ranging from 100--250 kA peak},
author = {Rafael Sousa Martins and Clement Zaepffel and L. Chemartin and Philippe Lalande and Frédéric Lago},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.01273},
year = {2019}
}