磁驅動固體套筒內(nèi)爆是指在柱面匯聚構型下利用脈沖功率裝置產(chǎn)生的大電流/強磁場驅動固體介質(zhì)至每秒數(shù)公里至數(shù)十公里的內(nèi)爆速度,通過非沖擊/沖擊方式產(chǎn)生高壓/高能量密度狀態(tài)。與其他加載方式不同,磁壓與線電流密度平方成正比,不存在驅動速度的原理性上限,且柱面構型下電流產(chǎn)生的磁場具有角向對稱性,因而加載均勻性更高。作為一種標準柱面加載方式,磁驅動固體套筒內(nèi)爆已廣泛應用于流體動力學、材料物性和聚變能源等領域,研究的問題包括金屬界面不穩(wěn)定性、表面微噴/微層裂、材料損傷斷裂、匯聚激波傳播、氣-粒兩相流、狀態(tài)方程和材料本構等。本文首先從薄殼模型、不可壓縮模型、電作用量-速度模型等簡化模型出發(fā),建立了包含驅動源-負載耦合效應的全電路模型,實現(xiàn)了驅動源-負載參數(shù)范圍的快速優(yōu)選;以上述簡化模型為基礎,開展了 FP-1/2脈沖功率裝置上負載優(yōu)化設計和套筒內(nèi)爆動力學特性的影響機制分析。然后,基于一維彈塑性磁流體力學基本方程組,采用Wilkins差分方法,完成了 SOL1D程序代碼的編制,建立了更精細的固體套筒內(nèi)爆理論分析與設計方法;通過與FP-1裝置及美國ZR裝置上實驗結果的比對分析,確認了 SOL1D程序代碼的準...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１固體套筒內(nèi)爆示意圖??［１９］

，特別是對于某些大型測試診斷設備不能現(xiàn)場使用的情況下，這??是非常有用的。??４．實驗效率、重復性高：現(xiàn)代的大電流脈沖功率技術放電重復性都很高，可以把放電電??流幅值控制在２％左右。同時，磁驅動固體套筒內(nèi)爆實驗效率也很高。??綜上所述，磁驅動固體套筒內(nèi)爆是獲取物質(zhì)高能量密度物理狀....

圖１．２用于固體套筒內(nèi)爆研究的系列裝置??國內(nèi)開展電磁驅動固體套筒內(nèi)爆的研究起步比較晚，中國工程物理研究院流體物理研究??

?｜?速度？７ｋｍ／ｓ?－?；?｜?直徑３－５ｃｉｎ??Ｓｈｉｖａ－ｓｔａｒ?速度?ｌ￣４ｋｍ／ｓ??Ｐｅｇａｓｕｓ－?ＩＩ?１４ＭＡ，?￣８Ｍｓ?：?｜?卜■?■?—??１２ＭＡ，?－＾ｎｓ???：?：?＇??１?ｊ?」‘?：?：?：?ＰＨＥＬＩＸ??畫＿明?｜ｇ??？?？?ｉ....

圖１．３?ＭＣ－１系統(tǒng)爆炸磁壓縮原理示意圖??

?磁驅動固體套筒內(nèi)爆理論與實驗研究???狀的風箱（ｂｅｌｌｏｗｓ）系統(tǒng)、螺線管（ｈｅｌｉｃａｌ）型和圓盤發(fā)生器等等。??．磁場強度Ｂ?＾???橫截面積Ａ??圖１．３?ＭＣ－１系統(tǒng)爆炸磁壓縮原理示意圖??圖１．３為前蘇聯(lián)最早研制成功的圓筒聚爆型爆炸磁壓縮系統(tǒng)ＭＣ－１的磁場凍結和壓縮....

圖１．４同軸螺線管發(fā)生器示意圖??－

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本文編號：3929926