基于实验室模拟高压放电冲击力的研究
2021-09-22柴健刘学良王学良李鑫邳莹朱传林
热带气象学报 2021年3期
柴健,刘学良,王学良,李鑫,邳莹,朱传林
(湖北省防雷中心,湖北 武汉430074)
1 引言
自然界发生闪电时,通道中的空气突然被加热,在闪电通道周围形成气压、介质密度、温度及速度的突变面。沿闪电通道的径向产生巨大的气压梯度。闪电通道成为雷电冲击波源。有关对闪电冲击波形成的直接观测较为困难,大多采用与地闪相近似的长火花放电研究闪电冲击波的形成[1]。李国庆等[2]研究了闪电冲击波对云滴运动及碰并的影响,利用数值计算方法得出闪电冲击波对云滴作用的特点是作用时间短,云滴增长快。学者们[3-7]研究了爆炸产生冲击波的传播规律、数值计算方法、压力测量方法等。沈炎龙等[8]研究了表面放电等离子体冲击波的特性,得出冲击波的持续时间为ms量级,且随着充电电压的增加,冲击波峰值压强也会变大,最大压强达到1 MPa。李帆[9]研制了基于等离子体原理的压力传感器,解决了测量等离子体压力困难的问题。李祥超等[10]研究了闪电放电通道处的等离子体流体力,着重测量了闪电通道中所产生的流体力,其力的方向与闪电通道方向一致。国内外学者主要研究了爆炸产生的冲击波特性。爆炸产生的冲击波不管是从产生原理还是破坏特性都与放电冲击波有着本质的区别。对闪电冲击波的特性及冲击力测量方法等问题研究得较少[11-13]。主要是因为自然界的闪电冲击波破坏属于自然灾害,存在模拟困难的问题,因此只能通过模拟长火花间隙放电的现象来模拟研究闪电冲击波的特性。……
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