энерговклад в пристеночный слой газа при инициировании наносекундного скользящего поверхностного разряда

E-Book Overview

Статья. Опубликована в Письма в ЖТФ, 2010, том 36, вып. 17, с.35-41 Приведены результаты исследования уровня быстрого нагрева газа в области скользящего распределенного разряда наносекундной длительности (плазменного листа). Оценки доли энергии разряда, переходящей в тепловую энергию за время протекания тока разряда, проведены на основе детального исследования динамики ударно-волновых полей, возникающих при инициировании разряда. Эксперименты проведены в неподвижном воздухе, азоте, гелии и в сверхзвуковых потоках воздуха за плоской ударной волной в канапе ударной трубы при плотностях 0.04—0.45 kg/m3, скоростях потока до 1600 m/s.

E-Book Content

Письма в ЖТФ, 2010, том 36, вып. 17 12 сентября 03;04 Энерговклад в пристеночный слой газа при инициировании наносекундного скользящего поверхностного разряда © И.А. Знаменская, Д.Ф. Латфуллин, А.Е. Луцкий, И.В. Мурсенкова Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова E-mail: [email protected] Министерство промышленности и торговли РФ, Москва Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва Поступило в Редакцию 26 апреля 2010 г. Приведены результаты исследования уровня быстрого нагрева газа в области скользящего распределенного разряда наносекундной длительности (плазменного листа). Оценки доли энергии разряда, переходящей в тепловую энергию за время протекания тока разряда, проведены на основе детального исследования динамики ударно-волновых полей, возникающих при инициировании разряда. Эксперименты проведены в неподвижном воздухе, азоте, гелии и в сверхзвуковых потоках воздуха за плоской ударной волной в канале ударной трубы при плотностях 0.04−0.45 kg/m3 , скоростях потока до 1600 m/s. Исследования взаимодействия плазмы с высокоскоростными потоками газа включают как фундаментальное изучение кинетических процессов и процессов теплообмена, так и анализ возможности их приложения к задачам газодинамики и плазмохимии [1]. Воздействие на высокоскоростное пристеночное течение можно эффективно осуществлять с помощью поверхноcтного распределенного скользящего разряда наносекундной длительноcти (плазменного листа) [2]. Его инициирование дает возможность реализовать вложение энергии в приповерхностный слой газа малой толщины (∼ 0.5 mm) на значительной площади. Импульсный ввод энергии приводит к образованию ударных волн, вызванному резким повышением давления в области энерговложения. Повышение давления является следствием быстрого нагрева газа в результате протекания тока через газовую среду [2]. Целью работы было экспериментальное исследование динамики ударных волн, возникающих 3∗ 35 36 И.А. Знаменская, Д.Ф. Латфуллин... при инициировании разряда в неподвижной среде (воздух, азот, гелий) и в высокоскоростном потоке воздуха, и на этой основе оценка доли энергии разряда, переходящей в тепловую энергию за время протекания тока разряда. Эксперименты проводились на ударной трубе с разрядной секцией [2], на двух противоположных стенках которой инициировались плазменные листы размером 3 · 10 cm2 на расстоянии 24 mm друг от друга. Напряжение составляло 25 kV, ток ∼ 1 kA, длительность тока разряда ∼ 200 ns. В каждый плазменный лист вкладывалась энергия 0.36 J, обеспечивая удельный энерговклад ∼ 0.24 J/cm3 . Приведенная напряженность электрического поля в разрядном промежутке составляла E/N = (1 ÷ 10) · 10−19 V · m2 (E — напряженность электрического поля, N — концентрация молекул). Разряды инициировались в неподвижной среде и в потоках воздуха за плоской ударной волной при плотностях 0.04−0.45 kg/m3 , скоростях потока до 1600 m/s. Поле течения после инициирования разряда исследовалось теневым методом. В качестве источника света использовался лазер с длиной волны излучения 532 nm и длительностью имп
You might also like

Quantum Chemistry
Authors: John P. Lowe , Kirk Peterson    221    0


Quantum Information: An Introduction To Basic Theoretical Concepts And Experiments
Authors: Gernot Alber , Thomas Beth , Michał Horodecki , Paweł Horodecki , Ryszard Horodecki , Martin Rötteler , Harald Weinfurter , Reinhard Werner , Anton Zeilinger (auth.)    235    0


Electromagnetic Theory And Computation: A Topological Approach
Authors: Paul W. Gross , P. Robert Kotiuga    163    0


Computational Electromagnetism: Variational Formulations, Complementarity, Edge Elements
Authors: Alain Bossavit , Isaak D. Mayergoyz    596    0


Introductory Computational Physics
Authors: Andi Klein , Alexander Godunov    407    0



Eigenvalues, Inequalities, And Ergodic Theory
Authors: Mu-Fa Chen    385    0


Notes On Classical Potential Theory
Authors: Papadimitrakis M.    143    0


Doing Physics With Quaternions
Authors: Sweetser D.B.    378    0


Canonical Problems In Scattering And Potential Theory
Authors: S.S. Vinogradov , P. D. Smith , E.D. Vinogradova    191    0