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不同参数条件下水中脉冲放电的电学特性研究

高电压技术 2004年第7期30卷 46-49页

作者：金明剑孙鹞鸿中国科学院电工研究所

在不同的电压和电导率参数条件下分类实验研究了水中脉冲放电的两种方式 (电弧放电和电晕放电 ) ,采集并分析了实验中的电压和电流数据。然后简要讨论了两种放电方式的产生机理 (与电弧方式的热过程机理相比 ,电晕方式的初始机理还很不... 详细信息

在不同的电压和电导率参数条件下分类实验研究了水中脉冲放电的两种方式 (电弧放电和电晕放电 ) ,采集并分析了实验中的电压和电流数据。然后简要讨论了两种放电方式的产生机理 (与电弧方式的热过程机理相比 ,电晕方式的初始机理还很不清楚 )。最后从实验现象、产生机理和应用前景等方面对比分析了两种放电方式。实验发现在大的溶液电导率下水中电晕放电方式的声学效应明显 ,为水下等离子体声源的设计提供了新的思路。

关键词：水中脉冲放电电弧放电电晕放电

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重复推进滑动电接触的试验研究

强激光与粒子束 2010年第4期22卷 923-926页

作者：刘传谱袁伟群严萍孙鹞鸿孙连华中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100190

重点研究了低速条件下重复推进对电枢与导轨的接触状态、初速等的影响。试验采用6路时序脉冲功率电源、10 mm方口径装置和U型单体铝电枢,利用建立的试验系统进行重复推进试验。试验结果表明:随着重复次数增加,电枢和导轨的接触状态趋于... 详细信息

重点研究了低速条件下重复推进对电枢与导轨的接触状态、初速等的影响。试验采用6路时序脉冲功率电源、10 mm方口径装置和U型单体铝电枢,利用建立的试验系统进行重复推进试验。试验结果表明:随着重复次数增加,电枢和导轨的接触状态趋于良好,电枢启动时间提前,初速增大。说明在电枢低速运动条件下,重复试验中导轨表面遗留富含铝的堆积物对下一次试验的滑动电接触有积极作用。

关键词：电磁推进系统滑动电接触重复试验堆积物薄层电枢

脉冲成形网络参数对轨道型电磁驱动系统效率的影响

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强激光与粒子束 2010年第3期22卷 534-538页

作者：周媛严萍孙鹞鸿袁伟群中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 天津工程师范学院天津300222

针对分布馈电式(DES)轨道型电磁驱动系统,建立了基于PSpice的电路模型;采用最常见的电容储能方式构成脉冲成形网络(PFN);负载模型充分考虑电枢运动时的滑动摩擦,以及导轨电感、电阻等非线性因素。由仿真结果得到的电流值可以计算出电枢... 详细信息

针对分布馈电式(DES)轨道型电磁驱动系统,建立了基于PSpice的电路模型;采用最常见的电容储能方式构成脉冲成形网络(PFN);负载模型充分考虑电枢运动时的滑动摩擦,以及导轨电感、电阻等非线性因素。由仿真结果得到的电流值可以计算出电枢所承受的电磁力,从而得到电枢的加速度、速度,以及动能。分别选取不同电容器组的电容量或初始电压,脉冲成形电感器的电感量,主放电开关的闭合时间间隔,以及PFN模块参数(包括模块的数量、结构等),进行仿真分析,得出在各种参数下的系统效率,并加以比较,确定了几种可以有效提高轨道型电磁驱动系统效率的方法或者最优化的参数。仿真结果表明:在电枢质量与加速距离不变的条件下,电容器组的电容量或初始电压越高,电枢初速度越大,而系统效率随着电压的升高先增大后减小;脉冲成形电感器的电感量越大,电感器中的剩余能量越大,系统效率越低;主放电开关的闭合时间间隔越短,系统的效率越高;在初始能量一定的前提下,电源的模块数越多,电枢的出膛速度越大,系统效率也越高,可以通过采用多组小电容值的电容,来提高系统的效率;优化的PFN模块参数设计能够提高系统的效率。

关键词：轨道型电磁驱动系统效率脉冲成形网络 PSpice 分布馈电

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传输式电火花震源在油井解堵中的应用

高电压技术 2000年第4期26卷 31-32页

作者：孙鹞鸿左公宁中国科学院电工研究所北京100080

介绍了用于油井解堵的传输式电火花震源的基本原理及关键技术 ,通过对脉冲放电的试验研究 ,获得了一组技术参数。油田现场试验取得显著的增油效果。

关键词：传输式电火花震源脉冲放电解堵油井

静水压力对岩石在等离子体冲击下压裂效果的影响

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爆炸与冲击 2018年第5期38卷 1051-1056页

作者：付荣耀孙鹞鸿徐旭哲严萍中国科学院大学北京100049 中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院电工研究所电力电子与电气驱动重点实验室北京100190

为了了解与掌握深井下水中放电冲击波对岩石的破碎作用规律,建立了静水压力高达35 MPa的电脉冲压裂装置,可模拟深井近3 000 m下的围压,并进行了不同静水压下等离子体冲击压裂实验。电脉冲压裂装置最高工作电压20 k V,最大储能40 k J。在... 详细信息

为了了解与掌握深井下水中放电冲击波对岩石的破碎作用规律,建立了静水压力高达35 MPa的电脉冲压裂装置,可模拟深井近3 000 m下的围压,并进行了不同静水压下等离子体冲击压裂实验。电脉冲压裂装置最高工作电压20 k V,最大储能40 k J。在0~25 MPa的静水压力条件下,对6块砂岩岩样进行了冲击压裂实验。实验结果表明,随着静水压力的升高,相同放电条件下压裂产生的裂缝长度和宽度明显降低。所以静水压力的升高将使得岩样损伤范围减小,孔隙度以及渗透率提升幅度下降。静水压力对冲击压裂后裂缝的形成、分布、生长具有明显的影响。与常压下形成的裂缝相比,施加围压后裂缝多集中在电极处,数量多,但是长度较短,存在不同程度的弯曲,甚至局部区域出现了环形裂缝。

关键词：等离子体静水压力冲击波脉冲放电岩石压裂

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水中脉冲电晕放电的声学特性研究

高电压技术 2007年第2期33卷 59-61页

作者：刘强孙鹞鸿严萍张文婷中国科学院电工研究所北京航空航天大学理学院北京100083

为研究水中脉冲电晕放电的声学特性,由水听器测量了放电产生的压力信号,在以放电电极为圆心、电极到水听器的距离为半径的球面对压力信号积分,得到放电的声能和放电的声效率;利用快速傅立叶变换(FFT)得到同轴电极下电晕放电的频谱分布;... 详细信息

为研究水中脉冲电晕放电的声学特性,由水听器测量了放电产生的压力信号,在以放电电极为圆心、电极到水听器的距离为半径的球面对压力信号积分,得到放电的声能和放电的声效率;利用快速傅立叶变换(FFT)得到同轴电极下电晕放电的频谱分布;比较尖—尖电极下电弧放电晕放电的频谱发现电晕放电声信号的主频比电弧放电的高。

关键词：水中放电电弧电晕压力波声效率频谱特性

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级联型高压重频微秒脉冲电源的研制

高电压技术 2019年第11期45卷 3762-3768页

作者：韩静高迎慧孙鹞鸿严萍邵涛中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190

高压脉冲电源是产生低温等离子体的重要手段,在放电等离子体领域有着广泛应用。针对该领域对脉冲电源高功率密度、小型化要求的不断提高,设计研发了一种轻量化、紧凑型的级联高压微秒脉冲电源。电源的输出指标为:脉冲电压0~20 kV,重复频... 详细信息

高压脉冲电源是产生低温等离子体的重要手段,在放电等离子体领域有着广泛应用。针对该领域对脉冲电源高功率密度、小型化要求的不断提高,设计研发了一种轻量化、紧凑型的级联高压微秒脉冲电源。电源的输出指标为:脉冲电压0~20 kV,重复频率0~10 kHz可调,脉宽5~30μs可调。该设计采用级联型电压叠加方式,将电源分为40个电压等级为500 V的重复单元模块,通过光纤触发系统控制每级模块半导体开关绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的开通和关断,得到不同脉宽和不同重复频率的高压脉冲波形。该设计优势在于将高压电源作低压模块化处理,每级主电路与开关驱动电路集成于1块PCB电路板上,大大简化系统结构,缩小系统体积。最后将研制的脉冲电源样机在阻性负载和放电电极负载下进行实验,实验结果表明光纤触发系统的同步性良好,电源的输出满足设计指标。

关键词：级联电源高压脉冲电源同步触发高重复频率半导体开关