Developing characteristics of the positive streamer in water with microsecond pulse voltage

微秒 物理 振幅 水下 电压 等离子体 电导率 机械 流光放电 气泡 脉搏(音乐) 高压 沟道等离子体 相(物质) 光学 海洋学 量子力学 地质学
作者
Yongsheng Wang,Yang Meng,Wenyong Jin,Mingbin Peng,Weidong Ding
出处
期刊:Physics of Plasmas [American Institute of Physics]
卷期号:30 (4) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0140683
摘要

Underwater discharge is the typical method used to generate plasma in a liquid phase environment and is employed in many engineering applications. This study analyzes the formation and development process of the positive streamer in water under microsecond voltage. The effects of voltage amplitude, liquid conductivity, and the presence of bubbles on the underwater discharge characteristics are analyzed by establishing a two-dimensional finite element simulation model of a needle-plate gap. The simulation results show that the electron density of the streamer in water can reach 1023 m−3, and as the applied voltage amplitude increases, the development speed of the streamer increases and the head of the stream bifurcates. Moreover, when the conductivity of the water is high, the development speed of the streamer and the density of charged particles increase. Furthermore, the presence of bubbles significantly impacts the development of the discharge morphology, causing the channel to have multiple bifurcations.
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