摘要：为研究水中放电预加热过程,设计并搭建了一套水中脉冲放电系统。该系统储能电容最高充电电压10 kV,最高储能5 kJ。通过放电实验获取了水间隙从预加热至主放电过程的电压、电流波形。通过数值模拟获取了预加热阶段水中温度场、电场、电流密度场、耗散热量的空间分布,以及预加热阶段水间隙的电压波形,该电压波形与实验波形相符。通过数值模拟还分析了水介质电导率、放电间距大小、电极形状等因素对预加热阶段的影响。在实验条件下预加热过程约为毫秒量级,增加水的电导率、减小水间隙和增加电场不均匀程度,均能加快预加热过程,并发现水中最先汽化的位置为阳极尖端处,这对后续的流注起始的研究提供了参考。

关键词：水中脉冲放电 等离子体 脉冲电压 击穿电压 预加热过程 

单位：清华大学电机系; 北京100084