水中高压放电气泡的实验研究.pdfVIP

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 + - $$# - ， ， ， /= (+ ; (- ?=@ $$# （ ） !$$$1#’$2$$#2+ $- 2 !-!*1$% 3453 6789:43 9:;:43 $$# 4ABC ( 6A@D ( 9E ( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 水中高压放电气泡的实验研究 !） !） ） 高 波 张寒虹 张 弛 !）（中国科学技术大学力学与机械工程系，合肥 #$$% ） ）（中国科学技术大学近代物理系，合肥 #$$% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $$ % $$ ’ ’ 采用高速摄影方法对通过金属丝的水中高压放电所产生的气泡脉动现象进行了实验研究，发现气泡脉动有以 下基本规律：脉动参数主要取决于初始总电能大小，而与电容和充电电压的具体取值关系不大；实验段脉动参数受 池壁的边界效应影响很小( 气泡的脉动机械能占据了放电总能量的$ ) —*$ ) ，第二次脉动与第一次脉动的能量 比也与此接近；喷射现象是造成脉动能量减小的主要原因( 关键词：高压放电，气泡，高速摄影 ： ， !## +$ +’$ ［— ］ 研究的对象# + ( 此外，水中高压放电对生物和水 ［，］ !, 引 言 处理的作用也日渐受到关注% - ，而在任何领域的应 用都必须考虑其可能存在的副作用( 所以对于气泡 通过金属丝的水中高压放电除了生成冲击波外 运动基本规律的研究有实际价值和重要意义( 也产生脉动的气泡，两者分别表征了放电效果的强 动与准静作用( 以往研究水中高压放电的机械效应 , 实验装置与测量系统 ［］ ! 多以冲击波为主要对象 ，对于气泡的关注则较少( 而事实上，放电产生的气泡脉动时的能量占据了放 图 为实验装置简图 冲击大电流装置的负载 ! ( 电总能量的相当大部分，实验表明可达 左右， 金属丝置于有机玻璃水箱中 放电时，电压波形由 *$ ) ( 故不容忽视( 实验还证明，水中高压放电生成的气 分压器测量，电流波形由罗果夫斯基线圈测量，金属 ［］