[發明專利]一種液電脈沖激波發生器的參數獲取方法

有效

• 申請號: 201710946304.0
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107799112B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 林福昌;李顯東;劉毅;周古月
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G10K15/06
• 分類號: G10K15/06;G10K15/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種液電脈沖激波發生器的參數獲取方法，其特征在于，液電脈沖激波發生器包括高壓針電極、低壓平板電極、絕緣構件和金屬外筒，包括如下步驟：

步驟1：根據液電脈沖激波器的運行工況條件獲得限制參數，限制參數包括最大工作電壓U_m、最大金屬外筒外徑R_max、最小高壓針電極尖端半徑R_min、最小金屬外筒壁厚d_min、最大針板電極傾角α；

步驟2：根據限制參數、不均勻電場條件、金屬外筒與高壓電極的間隙絕緣條件、絕緣構件沿面絕緣條件確定結構參數取值范圍集，在結構參數取值范圍集內選取液電脈沖激波發生器的結構參數；

結構參數取值范圍集包括高壓針電極尖端半徑R₁的取值范圍、低壓平板電極半徑R₂的取值范圍、電極間隙距離L的取值范圍、金屬外筒內徑R₃的取值范圍、金屬外筒外徑R₄的取值范圍以及絕緣構件沿面距離D的取值范圍；結構參數包括高壓針電極尖端半徑、低壓平板電極半徑、電極間隙距離、金屬外筒內徑、金屬外筒外徑以及絕緣構件沿面距離；

步驟3：判斷液電脈沖激波發生器的結構參數是否同時滿足電氣絕緣條件、穩定擊穿條件與尺寸限制條件，若是，則認為激波發生器的結構尺寸適合于該運行工況條件，否則，進入步驟4；

步驟4：將不滿足條件的結構參數重新在該結構參數取值范圍內選取，并進入步驟3。

2.如權利要求1所述的參數獲取方法，其特征在于，步驟2中確定結構參數取值范圍集包括如下步驟：

步驟211：根據限制參數最小高壓針電極尖端半徑R_min確定高壓針電極尖端半徑的下限值；

步驟212：根據不均勻電場條件中高壓針電極尖端半徑遠小于低壓板電極半徑和高壓針電極尖端半徑的下限值確定低壓板電極半徑的下限值；

步驟213：根據限制參數中最大針板電極傾角條件和低壓板電極半徑的下限值確定電極間隙距離的下限值；

步驟214：根據金屬外筒與高壓針電極的間隙絕緣條件和電極間隙距離的下限值確定金屬外筒內徑的下限值；

步驟215：根據限制參數中最小金屬外筒壁厚和金屬外筒內徑的下限值確定金屬外筒外徑的下限值。

3.如權利要求2所述的參數獲取方法，其特征在于，根據公式獲得高壓針電極尖端半徑R₁的下限值；

根據公式R_2,min＝10R_min獲得低壓平板電極半徑R₂的下限值；

根據公式獲得電極間隙距離L的下限值；

根據公式獲得金屬外筒內徑R₃的下限值；

根據公式獲得金屬外筒外徑R₄的下限值；

式中，δ為電極材料在水中的燒蝕速率；ρ為電極材料的密度；Q為單次脈沖放電的轉移電荷量，A_e為質量損失比率閾值，N為放電次數，R_min為高壓針電極尖端半徑R₁的下限值，α為最大針板電極傾角，k_R為間隙絕緣配合經驗系數，P₀為工作液體靜壓，σ為金屬外筒材料許用抗壓強度。