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水中高压脉冲放电涉及高强电场、紫外辐射、冲击波、超声波以及各种化学活性种类等复杂的物理和化学过程。这些物理和化学过程在环境、医疗、材料制备以及工程技术等领域有着广泛的应用,目前受到多个学科领域的关注。水中火花放电是水中高压放电的一种重要形态。水中火花放电产生的火花丝是一种气态的放电通道,各种化学活性种类及各种化学反应都是在这个放电通道内产生。放电通道物理特性,如通道半径、通道内的气体密度、压强、温度等,对通道内各种化学活性种类的产生以及各种化学反应的速率有着直接的影响。但是目前对水中火花放电通道内气体密度、压强、温度等物理量的实验研究开展得较少。 本研究主要内容包括:⑴放电结束后火花放电通道半径随时间先增大后减小,经历一个膨胀坍缩过程,在放电结束180?s左右时放电通道半径达到最大值(约1.2 mm)。针尖附近位置的放电通道半径要大于其他位置上的放电通道半径。⑵放电结束后火花放电通道气体压强约5个大气压,随时间先减小后增大,在180s左右时达到最小值,约为一个大气压。⑶放电结束后火花放电通道气体密度约600kg/m3,随时间先减小后增大,在180s左右时放电通道气体密度达到最小值(约450kg/m3)。针尖附近位置的放电通道气体密度要小于其他位置上的放电通道气体密度。⑷放电结束后火花放电通道气体温度约1900 K,随时间先减小后增大,在180s左右时放电通道气体温度达到最小值(约500K)。⑸通过比较三种水电导率条件下火花放电通道的半径、气体密度、压强和温度的结果,在本研究的研究范围内,水电导率对火花放电通道半径、气体密度、压强和温度的演化过程没有显著影响。