енергії для трьох мас 50, 200 і 350 мг, представлені на рис. 5.2 а і б, відповідно. Пунктиром відзначений рівень енергії, що пішла на вибух фольги (енергія вибуху).
Видно, що потужність у момент вибуху перевищує 100 МВт, а в середньому по першому півперіода - більше 50 МВт, скорочуючись у міру збільшення маси алюмінію. У другому напівперіоді вона, навпаки, зростає до 10-15 МВт із збільшенням маси.
Більше явно зміни в характері енерговклада проявляються на залежностях поглинається енергії від часу (рис. 5.2, б) Видно, що ефективність енерговклада максимальна при середніх масах, а при малих і великих - нижче.
Енергія, витрачається на нагрів і вибух, зростає в міру збільшення маси, перевищуючи при 350 мг 50% від вкладеної. При цьому при великих масах основна частина енергії в розряд надходить уже в другому напівперіоді струму (сходинка на графіках відповідає нулю струму).
Результат докладного дослідження залежності енергій, що вкладаються на першій і другій стадіях, а також їх суми, від маси фольги показаний на рис. 5.3. Права шкала показує енергію у відсотках по відношенню до запасається в батареї (3,2 кДж).
Видно, що ефективність передачі енергії зростає з 70 до 85% при збільшенні маси від 10 до 100 мг. Потім до 200 мг тримається на рівні 80 - 90%. Подальший спад зупиняється у районі 300 - 350 мг близько 75%, після чого триває. При масах близько 400 мг ефективність енерговклада стає менше 70%.
Енергія, вкладається до вибуху, безперервно зростає аж до мас 250 - 300 мг, досягаючи 40% від запасається (майже 60% від повної вкладається). Надалі, незважаючи на зростання маси, ця енергія не збільшується, а навіть дещо скорочується.
Ефективність вкладу енергії в розряд за рахунок збільшення його опору при малих масах настільки різко зростає, що поглинена енергія збільшується навіть незважаючи на паралельне зростання витрат на стадію нагрівання і вибуху. Як наслідок зростає загальна ефективність енерговклада. У діапазоні мас від 100 до 300 мг відбувається практично лінійне скорочення енергії, що підводиться до розряду (а питомої - пропорційно квадрату маси). В результаті, при масах більше 250 мг основна частина енергії вже йде не в розряд, а на нагрівання і вибух фольги. У діапазоні 300 - 400 мг енергія тимчасово стабілізується на рівні 35% від запасається. Однак питома енергія, вкладається в розряд, безперервно скорочується при всіх масах.
Рис. 5.3 Залежність виділяється потужності (а) і що вкладається енергії (б) від часу для мас 50, 200 і 350 мг. Пунктиром показана енергія, що пішли на вибух (енергія вибуху). Напруга зарядки 4 кВ, що запасається енергія 3,2 кДж.
З аналізу залежності вкладається енергії та її складових від маси фольги, можна зробити наступні висновки (з поправкою маси для імітатора):
) Найбільш ефективно процес передачі енергії йде на масах 80 - 200 мг, досягаючи 80 - 90%.
) При масах менше 60 мг (більше 200 МВт / г) процес руйнування фольги супроводжується утворенням досить дрібних неоднорідностей, а отже, і крапель малого розміру. Подальше збільшення маси призводить до появи та зростання частки великих крапель, які складніше залучити до вихровий рух. При масах більше 280 мг (менше 80 МВт / г) є в основному тільки великі краплі, а отже, ефективність вихрового перемішування мала.
) Із зростанням маси йде безперервне зниження питомої енергії, що вкладається в розряд, а отже...
