Автореферат (Лазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха)

PDF-файл Автореферат (Лазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха) Физико-математические науки (50223): Диссертация - Аспирантура и докторантураАвтореферат (Лазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха) - PDF (50223) - СтудИзба2019-06-29СтудИзба

Описание файла

Файл "Автореферат" внутри архива находится в папке "Лазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха". PDF-файл из архива "Лазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потоке воздуха", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиХОРОНЖУК РОМАН СЕРГЕЕВИЧЛазерно-инициированный СВЧ разряд в сверхзвуковом потокевоздухаСпециальность 01.04.21 – Лазерная ФизикаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степениКандидата физико-математических наукСанкт-Петербург2015Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университетеНаучный руководитель:доктор физико-математических наук, профессор,заведующий кафедрой Общей Физики 1СПбГУМашек Игорь ЧеславовичОфициальныеоппоненты:доктор технических наук, Генеральныйдиректор – главный конструктор ОАО«научно исследовательское предприятиегиперхвуковыхсистем»холдинговойкомпании «Ленинец»Куранов Александр Леонидовичкандидат физико-математических наук,старший научный сотрудник, федеральноегосударственное бюджетное учреждениенауки Физико-технический институт имениА.Ф.

Иоффе Российской академии наук.Лапушкина Татьяна АлексеевнаВедущаяорганизация:Федеральное государственное бюджетноеучреждение наукиОбъединённыйинститут высоких температур РАН(ОИВТ РАН)Защита состоится «17» декабря 2015г. в 13.00 часов на заседании диссертационного советаД212.232.45 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургскомгосударственном университете по адресу: 198504, Санкт-Петербург, Петродворец, ул.Ульяновская , д.1, Малый Конференц-зал физического факультета.С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке М.Горького СПбГУАвтореферат разослан «»________2015г.Ученый секретарьДиссертационного совета Д 212.232.45Доктор физико-математических наукСухомлинов В.С.2Общая характеристика работыАктуальность работы.

Работы по использованию электромагнитныхразрядов в различных приложениях газо- и аэродинамики ведутсядостаточнодавно.Исследованиявключаютизученияметодовипоследствий вклада энергии в поток газа посредством лазерного, СВЧ,барьерного и поверхностного разрядов х[1-8].

Объектами исследованияявляются эффекты изменения параметров обтекания тел, степеньтурбулизации зоны отрыва за счет влияния на пограничный слой. Важнойзадачей является исследования воздействия вложений ЭМ энергии всверхзвуковой поток на головную ударную волну у сверх и гиперхзвуковыхаппаратов. К таким исследованиям необходимо отнестиработы группыученыхпод руководством академика В.А. Левина по отрыву ламинарного[9] и турбулентного [10] сверхзвукового пограничного слоя,энерговложениях в виде электрического разряда,приа так же работы повлиянию на обтекание аэродинамических тел [11].

Вопросы применения ваэродинамике тлеющего [12], лазерного [13] , и прочих [14] освещены вработах коллектива под руководством академика В. ФоминаОсобый интерес к управлению сверхзвуковыми потоками путемвложения СВЧ и лазерной энергии подчеркивается совместнымиэкспериментально –расчетными работами проводимыми ОИВТ РАН(В.Бровкина, Ю.

Колесниченко), университете Ратгерса (проф. Д. Кнайта) ивычислительного центра РАН ( О. Азаровой), , [6], [15-18].Вышеперечисленные исследования относятся к тепловому типувоздействия на поток, электромагнитные разряды при этом служат лишьисточникомнагрева. Другой способ воздействия – применениемагнитогидродинамических эффектов подробно рассмотренных в работахисследователей ОИВТ РАН(например, А.Бочарова [19]) и ФТИ имениИоффе (С.В Бобашев. например, [20] [21]).3Достоинствамиобтеканиеммеханическихвсехявляются:частейперечисленныхотсутствиелетательногометодовнеобходимостиаппаратадляуправленияиспользованиявоздействиянаобтекающий на поток, малая инерционность, полностью электронноеуправлениепроцессом.электромагнитныхразрядовэнерговложения в поток вЗначительноеразнообразиепринципиальноогромномпозволяетдиапазоневидовпроизводитьвременных ипространственных параметров.Данная работа посвящена исследованию возможности реализациилазерно-инициированного микроволнового разряда в сверхзвуковомпотоке воздуха и его использовании для задачи изменения обтекания тела.Данный вид разряда может быть реализован с применением хорошоосвоенных СВЧ генераторовс диапазоном импульсной выходноймощности 100-200 киловат и наличие широкого класса твердотельныхлазеров позволяющих достичь пробойной напряженности поля в газе дляважного на практике диапазона давлений (40-760Торр).

Лучевой характервложения энергии позволяет получать необходимые разряды на удаленииот летательного аппарата, с возможностью локализации энерговложения вовремени и пространстве. Важной особенностью комбинированного разрядаявляется возможность получения микроволнового вложения энергии впоток с наиболее оптимальной для аэродинамических приложенийпространственной формой.Вышесказанное делает исследование комбинированного лазерномикроволнового разряда в сверхзвуковом потоке воздуха интересной иактуальной задачей.4Цель диссертационной работыЦелью работы является исследование способов реализации иусловий возникновения, физических параметров лазерно инициированноговложения в сверхзвуковой поток газа(воздуха).

Эти исследования должнывключать оценки эффективности влияния энерговклада комбинированногоразряда на ударно-волновые структуры и обтекание тела в сверхзвуковомпотоке, нахождение оптимальных параметров разряда для достижениянаибольшего аэродинамического эффекта.Практическая значимость результатов исследованияНаоснованиирезультатовработыможноутверждать,чтоиспользование многоточечной инициации позволяет получить тепловойслед от СВЧ разряда требуемой длинны и формыПоложения, выносимые на защиту и научная новизна1 В сверхзвуковом потоке воздуха подтверждается снижение порогадля СВЧ разряда при лазерной инициации.2 В сверхзвуковом потоке газа возможна реализация оптическогопробоя с частотами недоступными для покоящегося газа.3 СВЧ разряд может позиционироваться в пространстве тепловымследом лазерной искры.4 Для инициации СВЧ разряда лазерной искрой целесообразноприменение лазерных импульсов с минимально достаточной для полученияоптического пробоя энергией, при минимальной длительности6 Экспериментально подтверждено развитие вторичной волныионизациимеждуСВЧплазмоидамиприихинициациидвумяпоследовательными лазерными искрами.

Обнаруженный эффект снимаетограничения протяженности СВЧ разряда высокого давления величиной в2/3 длинны волны.5Апробация работы и публикацииОсновныерезультатыработыбылиопубликованывдвухпериодических изданиях индексируемых базой данных Scopus1.Mashek I.C., Lashkov V.A., Khoronzhuk R.S., Potapenko D.P., andBrovkin V.G. Microwave energy deposition in supersonic flows on laser-initiateddipole structures // AIAA-2014-0487.2.Khoronzhuk R.S., Karpenko A.G., Lashkov V.A., Potapenko D.P., andMashek I.C. Microwave discharge initiated by double laser spark in supersonicairflow.

// J. Plasma Physics, Vol. 81, No. 03, June 2015и сделано 9 докладов на Российских и международных конференциях:всероссийская конференция «Физика низкотемпературной плазмы »,Петрозаводск, 2011, JointErcoftac/PlasmaaeroWorkshop 2012, Toulouse,workshop “Thermochemical processes in plasma aerodynamics”. St.Petersburg,2012, 5th European conference for aeronautic and space sciences 2013, Munich,13th International Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics, Moscow, 2014,The American Institute of Aeronautics and Astronautics Aerospace SciencesMeeting 2014, Maryland, 6th European conference for aeronautics and spacesciences, Krakow, 2015, the 15th International Symposium on FlowVisualization, Minsk, 2012.Личный вклад автораАвтором был создан канал лазерной инициации СВЧ разряда насверхзвуковойгазодинамическойустановке.Проведенаработапоорганизации сбора данных с измерительного комплекса, синхронизации иавтоматизации работы всей установки.

Исследования вложения энергиилазеромпикосекундногодиапазонабылопроведеноавторомсамостоятельно. Все представленные экспериментальные результатыполучены и обработаны автором или при его непосредственном участии.6Структура и объем диссертацииДиссертация объемом 90 страниц. В том числе 51 рисунок, состоитиз введения, трех глав, заключения и списка литературы, состоящего из 68наименований.Содержание работыВо введении выбран объект исследования, обоснована актуальностьтемы.

Сформулированы защищаемые положения и цель работы. Показананаучная новизна и практическая ценность полученных результатов.В первой главе представлен обзор литературных данных пооптическим и СВЧ разрядам, условиям их возникновения и поддержания.Применению их к задачам аэродинамики. Глава состоит из четырехразделов, первые два из которых посвящены СВЧ и оптическому разряду.Третий раздел представляет собой обзор явлений и способов вложения ЭМэнергии в сверхзвуковые потоки. Четвертый посвящен взаимодействиюнагретых разрядами областей газа с ударными волнами.Вовторойглавеописанаконструкцияэкспериментальныхустановок для исследования оптического пробоя в воздухе, СВЧ пробоя впокоящемся воздухе, в сверхзвуковом потоке, комбинированных разрядов.Представлены способы и методы регистрации полученных результатов:спектроскопия, цифровая фотография, датчики температуры и давления.Затронуты проблемы автоматизации эксперимента.Установка для оценки эффективности вложения энергии в воздухпри пробое лазером пикосекундного диапазона [22] была создана на базестенда компании «Мултитех» СПб.

Эксперимент проводился в воздухе, приатмосферном давлении. Был применен твердотельный Nd/YAG лазер сламповой накачкой и пассивным затвором (LiF2 ). При использованииВРМБ компрессора лазер реализует единичные импульсы пикосекундногодиапазона (400пс) с энергией в импульсе 3,5мДж(1064нм) и 0.75мДж7(532нм–втораягармоника).Измерениедлительностиимпульсапроводилось при помощи автокореллятора, для измерения энергииимпульса измеритель мощности Mulektron.Прииспользовании15ммфокусирующейлинзыустойчивыйоптический пробой наблюдался при энергиях в импульсе от 0.75 мДж. Дляболее традиционных лазеров без компрессора с длительностью импульса в5..8 наносекунд потребовались бы импульсы с энергией в 30-40мДж.В результате изображениям была получена зависимость радиусаударной волны от времени по которой производилась оценка количествавложенной в ударно-волновые структуры лазерной энергии в приближениисильного точечного взрыва без учета противодавления [23].

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее