3 / 9
жидкости не играет существенной роли, а гидродинамические процес-
сы в жидкости можно рассматривать как квазистатические. При этом
предполагается, что давление в жидкости распространено равномерно;
•
инициирование канала разряда осуществляется с помощью элек-
тровзрывной проволочки, закрепленной между катодом и анодом вну-
три патрона. Диаметр проволочки составляет 0,1 мм;
•
канал разряда принимается цилиндрическим (с радиусом
r
k
);
•
формирование канала разряда происходит на начальной стадии
пробоя за счет испарения проволочки и жидкости, при этом испарив-
шейся жидкостью пренебрегаем за малостью величины;
•
вещество канала разряда — плазма с проводимостью
σ
=
= 10
4
(Ом
∙
м)
−
1
;
•
расширение канала происходит за счет увеличения внутренней
энергии плазмы, а не за счет вовлечения новых частиц жидкости, т.е.
предполагается, что стенки канала непроницаемы для жидкости [5]);
•
упругая среда обладает следующими механическими характери-
стиками: модуль упругости
E
= 2
,
8
∙
10
9
Па, коэффициент Пуассона
ν
= 0
,
25
, средневзвешенная плотность
ρ
0
= 1500
кг/м
3
;
•
движение стенки разрядной полости осуществляется в рамках
теории взрывного давления Тимошенко в неограниченной среде [6].
По мере выделения электрической энергии в канале пробоя и далее
по завершении этого процесса канал разряда, расширяясь, действует
на разрушаемое тело подобно поршню, генерируя в нем переменное
во времени и пространстве поле механических напряжений. Энерге-
тический баланс на этой стадии может быть представлен следующим
образом:
W
=
A
+
E
+
E
т
+
E
из
+
E
ис
,
(1)
где
W
— энергия, выделяемая в канале разряда;
А
— работа, затрачи-
ваемая на расширение канала разряда;
E
— внутренняя энергия канала
разряда;
E
т
— потери энергии за счет теплопроводности за пределы
объема канала;
E
из
— потери энергии, обусловленные световым из-
лучением;
E
ис
— потери энергии, связанные с истечением вещества
канала разряда в окружающую жидкую среду.
Согласно работам [5, 7] можно исключить из рассмотрения в фор-
муле (1) потери на световое излучение, теплопроводность и истечение
вещества за малостью данных величин. В связи с этим используется
следующее выражение:
W
=
A
+
E,
(2)
т.е. считается, что энергия
W
, поступившая в канал разряда, расходу-
ется на работу по расширению канала разряда
A
и увеличение вну-
тренней энергии плазмы канала разряда
Е
.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 125