一种超高速水射流发生装置和发生方法

文档序号:37469103发布日期:2024-03-28 18:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超高速水射流发生装置,其特征在于,包括高压正极(1)、高压负极(2),所述高压正极(1)、所述高压负极(2)平行且有间距地固定于支架(5)上,每个金属丝(31)或金属箔的两端分别与所述高压正极(1)和所述高压负极(2)接触,金属丝阵(3)由多根所述金属丝(31)围合而成或由一个或多个金属箔围合成回转体形状,所述高压正极(1)、所述高压负极(2)分别与高压脉冲电流输出装置(4)的正极和负极电连接;所述高压正极(1)、所述高压负极(2)、所述金属丝阵(3)、所述支架(5)、置于液体介质中;当所述高压正极(1)和所述高压负极(2)之间产生高压电流时,所述金属丝阵(3)发生电爆炸,在所述金属丝阵(3)中心区域产生超高速水射流。

2.根据权利要求1所述的超高速水射流发生装置,其特征在于,所述金属丝阵(3)的回转体形状为圆台状或圆柱状。

3.根据权利要求1或2所述的超高速水射流发生装置,其特征在于,所述金属丝阵(3)中各所述金属丝(31)或金属箔等间距布置。

4.根据权利要求2所述的超高速水射流发生装置,其特征在于,在所述金属丝阵(3)中心轴线对应的所述高压正极(1)和/或所述高压负极(2)中心开水射流孔。

5.根据权利要求1所述的超高速水射流发生装置,其特征在于,在所述金属丝阵(3)中心处设置约束筒(6),所述约束筒(6)为薄壁筒状,两端均开口或非作功的一端封闭,所述约束筒(6)将丝阵空间(32)分隔为内外两个独立空间,所述约束筒(6)内外装入相同的液体或不同种类的液体。

6.根据权利要求1所述的超高速水射流发生装置,其特征在于,所述高压脉冲电流输出装置(4)包括高压电源(41)、储能电容(42)和空气开关(43),所述高压电源(41)正极与所述空气开关(43)、高压电极串联,所述储能电容(42)并联于所述高压电源(41),位于所述空气开关(43)前,所述高压电源(41)负极连接所述高压负极(2)并接地;当所述空气开关(43)断开时,所述高压电源(41)为所述储能电容(42)充电,充电到设定值后停止充电,接通所述空气开关(43),所述储能电容(42)放电,所述高压脉冲电流输出装置(4)向所述高压正极(1)和高压负极(2)供电,所述金属丝(31)发生电爆炸。

7.一种超高速水射流发生方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的超高速水射流发生方法,其特征在于,步骤1.1.2中,所述金属丝阵(3)为圆柱状,要确定的参数为圆柱的半径和高度;步骤2.1的所述高压正极(1)、所述高压负极(2)的间距等于圆柱的高度;步骤2.2中,所述金属丝(31)距离中心轴线的距离等于圆柱的半径,所述金属丝(31)的长度等于圆柱的高度。

9.根据权利要求7所述的超高速水射流发生方法,其特征在于,步骤1.1.2中,所述金属丝阵(3)为圆台状,要确定的所述金属丝阵(3)的参数为圆台的高度,以及大径、小径、锥度中的任意两个;步骤2.1的所述高压正极(1)、所述高压负极(2)的间距等于圆台的高度;步骤2.2中,所述金属丝(31)的长度等于圆台母线的长度,所述金属丝(31)两端离中心轴线的距离为圆台的大径或小径。

10.根据权利要求7所述的超高速水射流发生方法,其特征在于, s2中增加步骤2.4:在所述金属丝阵(3)的中心轴线处设置约束筒(6),所述约束筒(6)为薄壁筒状,所述约束筒(6)内外装入相同的液体或不同种类的液体,高速水射流从所述约束筒(6)中喷出,所述约束筒(6)两端均开口或非作功的一端封闭。


技术总结
本发明涉及一种超高速水射流发生装置和发生方法,在高压正极和高压负极间设置金属丝阵,金属丝阵由多根金属丝围合而成或由一个或多个金属箔围合成回转体形状,高压电极与金属丝阵均置于液体介质中,当高压电极通电时,金属丝阵在液体中电爆炸产生冲击波,在金属丝阵中心产生高达7000m/s及以上的超高速水射流,而且水射流速度不受装置机械结构强度的限制,未来具有更大的发展空间。同时,本发明的装置也更轻巧,便于小型或微型化。

技术研发人员:孙渊博,刘少尚,贾曦雨,邵建锟
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/3/27
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