МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВЗРЫВЕ ПРОВОДНИКОВ

Abstract

Гетерогенные плазменные потоки, образованные при электрическом взрыве фольги с коаксиально расположенны- ми электродами, способны ускорять порошки до скоростей порядка 1 км/с. При воздействии таких потоков на мишень происходит модификация поверхности, приводящая к повышению служебных характеристик изделия в несколько раз. Механизмы формирования гетерогенных потоков при коаксиальной геометрии электродов практически ранее не рас- сматривались. В настоящем докладе приведены методика съёмки разлета и динамика развития продуктов электриче- ского взрыва фольги при коаксиальном расположении электродов. Получены экспериментальные данные по формиро- ванию конфигурации разряда. Выявлены особенности развития границы разлета от напряжения зарядки конденсатор- ной батареи. Предложена схема формирования гетерогенного плазменного потока, заключающаяся в пространствен- ном разделении разряда на центральную струю под электродом и кольцевую шайбу, замыкающую центральную струю и внешний электрод. Для динамики развития кольцевой шайбы предложена математическая модель движения плазмы, основанная на осреднении одномерных уравнений газовой динамики с учетом термодинамического, магнитного давле- ния и сил сопротивления. Сравнения экспериментальных и расчетных зависимостей значений удовлетворительны в широком диапазоне параметров. Показано, что при напряжениях меньше 1 кВ происходит ускорение продуктов элек- тровзрыва в термодинамическом режиме за счет высоких температур, а при напряжениях больше 1 кВ включается маг- нитодинамический режим ускорения