【摘要】 在拖缆体上，当外加电压较低时，拖缆的稳定性主要由表面张力决定。

本文讨论了微观形态扰动对介质液体中流注表面稳定性的影响。

 

建立了基于作用于拖缆通道表面应力的动力学模型，分析了不同形态微观形态扰动对拖缆表面稳定性的影响。该模型表明，当外加电压较低时，拖缆体上的扰动会引起夹断。在较高电压下，短波长扰动比长波长扰动更容易引起流注的分叉、收缩、膨胀和夹断等不稳定现象。对称扰动比非对称扰动增长快。拖缆头对扰动也很敏感并且变得不稳定。

 

根据扰动形式的不同，拖缆头上的扰动可能导致拖缆分支和方向改变。Qiulin Chen等[1]建立了基于作用于拖缆通道表面应力的动力学模型，分析了不同形态的微观形态扰动对拖缆表面稳定性的影响。

 

在拖缆体上，当外加电压较低时，拖缆的稳定性主要由表面张力决定。在这种情况下，波长与拖缆周长相同的对称扰动更容易引起不稳定性。这种不稳定性对应于流光的耗散过程，使流光被夹断，导致多个小气泡的出现。另外值得注意的是，存在一个特殊的波长λ=3.364π R_0，低于该波长的静电张力和表面张力共同加剧了不稳定性。当扰动波长大于3.364π R_0时，流光在较高电压下显得更稳定。

 

当电压较高时，静电力占主导地位。波长小于流光周长的扰动会引起不稳定性，特别是波长小于周长0.01倍的扰动。但扰动的波长并不是越小越好，扰动的波长小于0.001倍周长流光不会引起任何不稳定性。在相同的电压下，对称扰动增长最快，但是由于方位方向上的不对称性引起的大曲率，在不对称扰动的影响下生成新分支所需的时间可能更少。

 

在拖缆头部，当电压较低时，无论是何种扰动模式，拖缆头部都更容易稳定。当扰动模式增加时，拖缆头更容易在低电压下保持稳定。但是，一旦电压超过阈值，干扰比低干扰模式增长得更快，这使得流光更可能分支并改变其方向。

 

[1] Chen Q , Beroual A , Sima W ,et al.Influence of Microscopic Morphological Disturbance on the Streamer Interface Stability in Liquid Dielectrics[J].IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2021, 28(1):198-206.

 

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