闪电回击通道的热量传输特性研究

摘要

依据无狭缝高速摄谱仪在青海地区观测的云对地闪电回击过程的时间分辨光谱，基于空气等离子体传输理论、结合光谱诊断、利用多谱线法，谱线的Stark加宽法以及碰撞积分等方法，计算了回击过程中不同时刻闪电通道内的物理特性参数，探讨了不同闪电回击过程中，放电通道的温度，热导率以及热扩散系数随时间的演化特征。由计算得到的闪电峰值电流阶段通道温度沿径向的分布，初步分析了沿通道径向的热量传输特性。计算所得闪电放电通道的传输特性参数值与之前文献报道的结果符合的较好，都在合理的范围，说明本工作所得数据是可靠的。结果分析表明：闪电放电通道的热量输运系数与通道温度和电子密度密切相关。由于通道内的热量不断向外传输，沿闪电通道径向形成一个温度梯度，而且距离核心电流通道越近，径向的温度梯度越大，沿闪电通道径向向外传输的热量越多。闪电回击初始时刻，单位时间内单位长度通道沿径向向外传输的热量达104 J/m?s数量级。同时可以得到，闪电回击峰值电流之后，通道温度缓慢降低，输运系数也呈现出非线性单调衰减趋势。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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第一章 前 言

1.1 闪电概述

1.2 闪电光谱的研究意义和进展

1.3 本研究工作的主要内容

参考文献

第二章 试验仪器与试验原理

2.1 观测闪电光谱的试验设备

2.2 光栅光谱仪原理

2.3 无狭缝光栅光谱仪

2.4 影响闪电光谱分辨率的因素

参考文献

第三章 理论方法

3.1 闪电等离子体

3.2 闪电通道温度的计算

3.3 通道电子密度的计算

3.4 闪电通道输运系数

3.5 热量沿通道径向的传输

参考文献

第四章 闪电回击通道的热量传输特性

4.1 引 言

4.2 资料和结果分析

4.3 结论

参考文献

第五章 总结和展望

1. 本工作的主要结论：

2. 进一步工作展望

致谢

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