تعداد نشریات | 25 |
تعداد شمارهها | 915 |
تعداد مقالات | 7,521 |
تعداد مشاهده مقاله | 12,227,193 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,648,180 |
مقالۀ پژوهشی: بررسی عملکرد توان الکتریکی دستگاه موج شوک و انفجار سیم آلومینیومی در یک محیط آبی | ||
فیزیک کاربردی ایران | ||
دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 37، تیر 1403، صفحه 52-74 اصل مقاله (3.36 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2024.44687.1358 | ||
نویسندگان | ||
محمد صالح گودرزی1؛ وحید غفوری* 2؛ فرهاد اسدیان3؛ حمید کریمی4؛ محمدرضا رحیمی5؛ نادر مزینانی6 | ||
1دانشآموختۀ دکترا، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی 2- دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
2استادیار، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی، تهران، ایران | ||
3مربی، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی، تهران، ایران | ||
4دانشجوی دکترا، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی و دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهرن، ایران | ||
5دانشآموختۀ کارشناسی ارشد، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی و دانشگاه شیراز، شیراز، ایران | ||
6دانشآموختۀ کارشناسی ارشد، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی و دانشگاه آزاد کاشان، کاشان، ایران | ||
چکیده | ||
روش موج شوک یا پالس پلاسما برای نخستین بار در چاههای نفت برای حل مشکل افت فشار و تولید چاه در جهان ارائه شد. در این مطالعه فناوری انفجار سیم الکتریکی زیر آب برای تولید امواج شوک با استفاده از تخلیه ناگهانی انرژی پلاسمای بسیار داغ در یک نقطه و سپس ایجاد موج ضربهای، بررسی شده است. دستگاه ساطعکننده پلاسما ساخته شده شامل دو الکترود، یک مجموعه خازن فشار قوی با ولتاژ 5 کیلوولت و ظرفیت 80 میکروفاراد، یک بلوک الکترونیکی، یک سیم پیچ روگوفسکی نصب شده در مدار تخلیه الکتریکی و یک بلوک رله است. برای سیم آلومینیوم به ترتیب با قطر 400 و 500 میکرومتر و طول 30 میلیمتر با جریان پالسی در ولتاژ تخلیهشده 3.8 کیلوولت، کل رسوب انرژی به ترتیب J400 وJ500 و با بازده تبدیل انرژی به ترتیب در حدود 68٪ و 66.3٪ و بیشینه توان حدود MW 168 بدست آمده است. | ||
کلیدواژهها | ||
موج شوک؛ پالس پلاسمایی؛ انفجار سیم الکتریکی و انرژی پلاسما | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Research Paper: Investigating the Electric Power Performance of the Shock Wave Device and Explosion of Aluminum Wire in a Water Environment | ||
نویسندگان [English] | ||
Mohamad Saleh Ghoodarzi1؛ Vahid Ghafouri2؛ Farhad Asadian3؛ Hamid Karimi4؛ Mohamad Reza Rahimi5؛ Nader Mazinani6 | ||
1PhD Graduated, Research Institute of Applied Sciences, Academic Center of Education, Culture and Research (ACECR), and Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
2Assistant Professor, Research Institute of Applied Sciences, Academic Center of Education, Culture and Research (ACECR), Tehran, Iran | ||
3Instrcutor, Research Institute of Applied Sciences, Academic Center of Education, Culture and Research (ACECR), Tehran, Iran | ||
4PhD Student, Research Institute of Applied Sciences (ACECR) and K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran | ||
5M. Sc. Graduated, Research Institute of Applied Sciences and Shiraz University, Shiraz, Iran | ||
6M. Sc. Graduated, Research Institute of Applied Sciences and Islamic Azad University of Kashan, Kashan, Iran | ||
چکیده [English] | ||
The shock wave or plasma pulse method was presented for the first time in oil wells to solve the problem of worldwide pressure drop and well production. In this study, the technology of underwater electric wire explosion (UWEWE) has been investigated to generate shock waves by using a sudden discharge of very hot plasma energy at a point and then creating a shock wave. The constructed plasma emitting device consists of two electrodes, a set of high voltage capacitors with a voltage of 5 kV and a capacity of 80 microfarads, an electronic block, a Rogovsky coil installed in the electric discharge circuit, and a relay block. For aluminum wire with a diameter of 400 and 500 mm and a length of 30 mm, with a pulsed current at a discharged voltage of 3.8 kV, the total energy deposition is 400 and 500 J, with the energy conversion efficiency of 68 and 66.3%, respectively, and a maximum power of 168 MW. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Shock Wave, Plasma Pulse, Electric Wire Explosion, and Plasma energy | ||
مراجع | ||
[1] Sophocleous, M., “Interaction between Ground Water and Surface Water: The State of theScience”, Hydrogeology Journal 10, 52-56, 2002 https://doi.org/10.1007/s10040-001-0170-8 [2] “Well Rehabilitation with high-energetic Ultrasound”, Sonic Umwelttecchnik. SONIC Information No. E1-09. 2009, Accessed on April 2017. www.sonic-umwelttechnik.de. [3] Gipsou, T. C., “Method and apparatus for downhole oil well production stimulation”, US Patent, 5297631, 1994. [4] Naugol’nykh Kh.A., Roy N.A. Spark discharges in water, Nauka, Moscow, Russia, 1971 (translation: Foreign Technology Division, Wright-Patterson AFB, OH, 1974). [5] “The qualitystocks daily newsletter”, QualityStocks, http://www.qualitystocks.net/newsletter/031616.html, 2016. (Accessed17 February 2011). [6] Grigoriev, A. N., and A. V. Pavlenko, "Circuit inductance influence on shock wave generation under electrical explosion of foil", In Izvestiya vuzov. Fizika 11, 209–211, 2006. [7] Grinenko, A., Ya E. Krasik, S. Efimov, A. Fedotov, V. Tz Gurovich, and V. I. Oreshkin., "Nanosecond time scale, high power electrical wire explosion in water", Physics of Plasmas 13(4), 2006. https://doi.org/10.1063/1.2188085 [8] Veksler, D., Sayapin, A., Efimov, S. and Krasik, Y.E., “Characterization of different wire configurations in underwater electrical explosion”, IEEE transactions on plasma science 37(1), 88-98, 2008. https://doi.org/10.1109/TPS.2008.2006176 [9] Shafer, D., Toker, G.R., Gurovich, V.T., Gleizer, S. and Krasik, Y.E., “Peculiarity of convergence of shock wave generated by underwater electrical explosion of ring-shaped wire”, Physics of plasmas 20(5), 2013. https://doi.org/10.1063/1.4804342 [10] Efimov S., Gurovich V.T., Bazalitski G., Fedotov A., Krasik Y.E., “Addressing the efficiency of the energy transfer to the water flow by underwater electrical wire explosion”, J. Appl. Phys. 106, 073308, 2009 https://doi.org/10.1063/1.3243233 [11] Efimov S., Fedotov A., Gleizer S., Gurovich V.T., Bazalitski G., Krasik Y.E., “Charac-terization of converging shock waves generated by underwater electrical wire array explosion”, Phys. Plasmas 15, 112703, 2008. https://doi.org/10.1063/1.3023156 [12] Antonov O., Efimov S., Gurovich V.T., Yanuka D., Shafer D., Krasik Y.E., “Diagnos-tics of a converging strong shock wave generated by underwater explosion of spherical wire array”, J. Appl. Phys. 115, 223303, 2014. https://doi.org/10.1063/1.4883187 [13] Electrical Engineering: An Introduction. Saunders College Publishing. 1984. p. 610. ISBN 0-03-061758-8. [14] Dalessandro L., Cavalcante F. d. S., and Kolar J. W., "Self-Capacitance of High-Voltage Transformers", IEEE Transactions on Power Electronics, 22(5), 2081–2092, 2007. https://doi.org/10.1109/TPEL.2007.904252 [15] McLaren, P., “Elementary Electric Power and Machines”, Ellis Horwood, 1984. ISBN 978-0-470-20057-5. [16] Sarkisov G. S., Rosenthal S. E., Cochrane K. R., Struve K. W., Deeney C., and McDaniel D. H., “Nanosecond electrical explosion of thin aluminum wires in a vacuum: Experimental and computational investigations”, Physical Review E 71(4), 046404, 2005. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.71.046404 [17] Veksler, D., Sayapin, A., Efimov, S. and Krasik, Y.E., “Characterization of different wire configurations in underwater electrical explosion”, IEEE transactions on plasma science, 37(1), 88-98, 2008. DOI: 10.1109/TPS.2008.2006176 [18] Orlenko, L.P., “Explosion physics”, FizMatLit. Moscow 1, 832, 2004. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 385 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 300 |