Нестационарное взаимодействие плоской ударной волны с областью наносекундного распределенного сильноточного скользящего разряда, страница 4

8.При уменьшении зоны энерговклада модели МНОМЭ и МОМЭ даютблизкие значения K, т.к. зона энерговклада не структурирована.Адекватность оценки параметров области разряда по модели МНОМЭподтверждена при сравнении экспериментальных теневых изображенийэнерговклад на молекулу ξ, эВ/мол4I (P0=25 Торр)I (P0=75 Торр)II (P0=25 Торр)II (P0=75 Торр)32100246810координата ударной волны X, смРис. 8. Зависимости удельного энерговклада на молекулу в области диффузного слоя(II) и в узкой яркой области вблизи фронта ударной волны (I) от параметра X иначального давления P0.

Линии – аппроксимационные кривые.20структуры течения с результатами численного расчёта параметров теченияв условиях эксперимента (Рис. 9). В целом, по всей структурируемойобласти энерговклада происходит увеличение доли энергии (K) в 1.5-2 разапри уменьшении области энерговыделения в 2-3 раза (Рис. 10).Рис. 9. Сравнение экспериментальных и расчетных полей течения. Справа – теневойснимок. Слева – численный градиент плотности. P0=25 Торр; X=1 см; M=2.5; τ=7.2мкс.1,0KI (P0=25 Торр)KI (P0=75 Торр)KII (P0=25 Торр)KII (P0=75 Торр)0,90,8коэффициент K0,70,60,50,40,30,20,10,02468координата ударной волны X, см10Рис.

10. Зависимость суммарного коэффициента K по всей области энерговклада отпараметра X и начального давления P0. Линии – аппроксимационные кривые.21В заключении сформулированы основные результаты и выводы.3Основные результаты и выводы1. Экспериментальноисследованнестационарныйпроцессвзаимодействия высокоскоростного потока воздуха с плоскойударной волной с областью, созданной импульсным скользящимсильноточнымпоперечнымприповерхностнымразрядомтипа«плазменный лист» при начальных давлениях P0=5÷100 Торр ичислах Маха ударной волны M=1.7÷4.2.

Обнаружен эффект самолокализации плазмы разряда в областипониженного давления перед фронтом ударной волны. Минимальнаяпротяженность области локализации плазмы – X=0.6 см. Показанавозможность управления разрядом, параметрами энерговклада иположением скачка при помощи эффекта самолокализации разряда впотоке с ударной волной.3. Обнаружен эффект выхода разряда из межэлектродного промежутка(П-образная конфигурация) в случае его инициирования после выходаударной волны из области электродов. Предложен критерий сменырежима локализации разряда.

Показана и изучена структурируемостьэнерговклада при самолокализации разряда в области перед фронтомударной волны. Установлено, что длительность оптического свеченияплазмы в потоке с ударной волной не превышает 200-700 нс.4. Впервые получены и исследованы теневые изображения различныхстадий сверхзвукового нестационарного процесса взаимодействияплоскойударнойволныcобластямиэнерговкладанадвухпротивоположных стенках канала (М=1.7÷3.2; P0=20÷100 Торр) длявремен 1-50 мкс после разряда. Показано, что после взаимодействиявозникает близкое к двумерному течение, имеющее плоскостьсимметрии.Экспериментально22зарегистрировановозникновениенеустойчивости поверхности тангенциального разрыва на позднихстадиях взаимодействия.5. Экспериментально смоделировано и исследовано взаимодействиеударнойволныснеравновеснойприповерхностнойобластьюрелаксирующего газа через 30-500 мкс после разряда.

На основеанализа эволюции возникающей клиновидной ударно-волновойконфигурации с предвестником в различные моменты времени послеразряда была оценена температура газа: от T=1100K до T=300K завремя 300 мкс.6. На основе сравнения теневых изображений с результатами двумерныхчисленныхрасчетовсиспользованиеммоделимгновенногоэнерговклада исследован коэффициент K плотности энерговклада(доля разрядной энергии, идущей на нагрев газа), Показано, чтопроисходит увеличение доли энергии (K) в 1.5-2 раза до 2-3 эВ начастицу при уменьшении области энерговыделения в 2-3 раза.4ПубликацииРезультаты работы представлены в следующих основных публикациях:статьи в журналах из списка ВАК:1.Знаменская И.А., Мурсенкова И.В., Орлов Д.М., Сысоев Н.Н.Локализация импульсногоэнерговклада при инициированиипоперечного поверхностного разряда в потоке с ударной волной //Письма в ЖТФ, 2007, Т. 33, В.

13, С. 72-77.2.Аульченко С.М., Замураев В.П., Знаменская И.А., Калинина А.П.,Орлов Д.М., Сысоев Н.Н. О возможности управления трансзвуковымобтеканием профилей с помощью подвода энергии на основенаносекундного разряда типа «плазменный лист» // ЖТФ, 2009, Т. 79,В. 3, С. 17-27.3.Знаменская И.А., Иванов И.Э., Орлов Д.М. Сысоев Н.Н. Импульсноевоздействие на ударную волну при самолокализации сильноточногоповерхностного разряда перед ее фронтом // Доклады Академии Наук,2009, Т.

425, № 2, С. 174-177.234.Ivanov I., Kryukov I., Orlov D., Znamenskaya I. Investigations of shockwave interaction with nanosecond surface discharge // Experiments inFluids, 2010, Vol. 48, Is. 4, P. 607-613 (Online 2009).тезисы докладов:1.Znamenskaya I., Orlov D., Ivanov I. Non-stationary shock wave interactionwith surface nanosecond discharges in the channel. The SixteenthInternational Symposium on Transport Phenomena (ISTP-16). August,2005, Prague, Czech Republic, Book of Abstracts, P. 203.2.Знаменская И.А., Латфуллин Д.Ф., Мурсенкова И.В., Орлов Д.М,Распределенный поверхностный разряд в сверхзвуковом потокевоздуха.

XXXIII Международная (Звенигородская) конференция пофизике плазмы и УТС. 13-17 февраля, 2006, Звенигород, Россия,Тезисы докладов, С. 289.3.Знаменская И.А., Иванов И.Э., Орлов Д.М. Исследованиевзаимодействия импульсного поверхностного разряда с плоскойударной волной. ХIII Международная конференция студентов,аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам«Ломоносов-2006».14 апреля, 2006, Москва, Россия, Тезисыдокладов, Т.

1, C. 163-166.4.Знаменская И.А., Иванов И.Э., Мурсенкова И.В., Орлов Д.М.Исследование взаимодействия плоской ударной волны с импульснымповерхностным разрядом. VI Международная Конференция понеравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2006). 26 июня -1июля, 2006, Санкт-Петербург, Россия, Материалы конференции, C.188-190.5.Latfullin D., Lutsky A., Mursenkova I., Orlov D., Sysoev N. andZnamenskaya I. Use of shock waves shadowgraphy and schliren forsurface energy release analysis.

12th International Symposium on FlowVisualization (ISFV). September 10-14, 2006, Goettingen, Germany, CDRom Proceedings ISBN 0-9533991-8-4, CD.77.6.Zamuraev V.P., Kalinina A.P., Aulchenko S.M., Znamenskaja I.A., OrlovD.M. Transonic Wing Airfoil Flow Control by Local Energy Supply UsingNanosecond Discharge (Plasma Sheet). The 7th International Workshop onMagnetoplasma Aerodynamics.

April 17-19, 2007, Moscow, Russia, Bookof Proceedings, P. 55-60.7.Znamenskaya I.A., Koroteev D.A., Orlov D.M., Mursenkova I.V., LutskiyA.E., Ivanov I.E. Shock wave interaction with nanosecond transversaldischarges in shock tube channel. 26th International Symposium on ShockWaves. July 15-20, 2007, Goettingen, Germany, Book of Abstracts, P. 7.8.Знаменская И.А., Орлов Д.М. Взаимодействие ударной волны слокализованной областью плазмы наносекундного поверхностного24сильноточного разряда. XV школа-семинар «Современные проблемыаэрогидродинамики».

5-15 сентября, 2007, Сочи, Россия, Тезисыдокладов, С. 50.9.Знаменская И.А., Коротеев Д.А., Костюков С.А., Кули-заде Т.А.,Латфуллин Д.Ф., Мурсенкова И.В., Орлов Д.М., Сысоев Н.Н.Исследование свечения плазмы наносекундных разрядов с высокимвременным разрешением. XXXY Звенигородская конференция пофизике плазмы и УТС. 11–15 февраля, 2008, Звенигород, Россия,Тезисы докладов, С. 339.10. Zamuraev V.P., Znamenskaja I.A., Kalinina A.P., Aulchenko S.M., OrlovD.M.

Transonic and supersonic flow control by local energy supply basedon nanosecond surface discharge» International conference on the methodsof aerophysical research (ICMAR 2008). june 30 – july 6, 2008,Novosibirsk, Russia, Book of Abstracts, Part II, P. 208-209.11. Аульченко С.М., Замураев В.П., Знаменская И.А., Калинина А.П.,Орлов Д.М., Сысоев Н.Н. Наносекундный разряд «плазменный лист»при трансзвуковом обтекании профиля. Третья школа-семинар поМагнитоплазменной Аэродинамике, 8-10 апреля, 2008, Москва,Россия, Доклады школы-семинара, С.

200-209.12. Ivanov Igor, Krukov Igor, Orlov Denis, Znamenskaya Irina. Shadowgraphyof shock wave interaction with nanosecond surface discharge. 13thInternational Symposium on Flow Visualization (ISFV13) and 12th FrenchCongress on Visualization in Fluid Mechanics (FLUVISU12). July 1-4,2008, Nice, France, CD Rom Proceedings, 156-080418.pdf.13.