Диссертация (1149204), страница 10
Текст из файла (страница 10)
При давлении 105Торр78Рис 53 Протяженность СВЧ разряда, инициированного двумя лазернымиискрами в зависимости от задержки между лазерными импульсами.Статическое давление 157 Торр, число Маха потока 1.5Рис 52 Импульс, полученный аэродинамической моделью врезультате воздействия на поток лазерно-инициированного СВЧразряда. При давлении 157Торр.79Несмотря на значительный разброс полученных данных от реализации креализации эксперимента, на графике Рис 50 просматривается зависимостьполученного моделью момента от задержки между инициирующими лазернымиимпульсами и, соответственно, протяженности СВЧ разряда Рис 51.
При задержкев 10 мкс нагретая первой лазерной искрой область воздуха не успевает выйти изкаустики лазерного луча и второй лазерный импульс не инициирует оптическийразряд. Инициируется одиночный СВЧ плазмоид на «тепловой яме» от первойлазерной искры. Далее при задержках 15-30 мкс, размер СВЧ разряда ,инициированного на близкорасположенных тепловых следах от лаерных искр( Рис31, 15мкс) и на графике полученного момента наблюдается провал. При задержкеоколо 40мкс – наоборот, максимум, при этом данная задержка соответствуетмаксимальной протяженности СВЧ разряда(Рис 31). Для более высоких давлений(157Торр, Рис 53Рис 52) наблюдается провал при задержках между лазернымиинициирующими импульсами в области 15-20мкс.Для получения болеедостоверных результатов необходимо провести эксперимент в более равномерномсверхзвуковом потоке.80ЗаключениеРезультаты проведенных экспериментов подтверждают снижение порога дляСВЧ разряда при лазерной инициации в сверхзвуковом потоке и возможностьреализация оптического пробоя с частотами недоступными для покоящегося газапри тех же параметрах лазерного импульса.Показано, что путем выбора параметров(геометрия лазерной и СВЧфокусирующих систем, временные и энергетические параметры импульсов СВЧ илазерного излучения) возможно позиционировать СВЧ разряд в пространстветепловымследомлазернойискры,атакжеуправлятьегоформой(протяженностью).Поскольку не выявлено какого-либо влияния энергии лазерной искры наинициированный ей СВЧ разряд, то для инициации СВЧ разряда лазерной искройцелесообразно применение лазерных импульсов с минимально достаточной дляполучения оптического пробоя энергией, при минимальной длительностиПолучены фотографии, демонстрирующие процесс образования вторичнойволны ионизации между СВЧ плазмоидами при их инициации двумяпоследовательнымилазернымиискрами.Обнаруженныйэффектснимаетограничения протяженности СВЧ разряда высокого давления величиной в 2/3длинны волны, которое вытекает из электродинамической модели развития СВЧстримера.В дальнейшем планируется проведение экспериментов в потоках сразличными числами Маха, исследование подпороговых способов лазернойинициации СВЧ разряда, применение .более совершенных лазерных и СВЧфокусирующих систем.81Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору физикоматематических наук, профессору И.Ч.
Машеку за руководство и плодотворнуюсовместную работу. Доктору физико-математических наук В.А. Лашкову заобеспечениегазодинамическойсоставляющейэкспериментов.ДоцентуИ.О.Конюшенко за помощь в области спектральных измерений и обсуждениерезультатов. Всем сотрудникам кафедры общей физики 1 физического факультета,кафедры гидроаэромеханики и отдельно заведующей кафедры гидроаэромеханикидоктору физико-математических наук профессору Е.В.
Кустовой за помощь иподдержку без которых данная работа была бы невозможна.82Список трудов автора по теме диссертацииВ журналах индексируемых базой данных SCOPUS:1. Mashek I.C., Lashkov V.A., Khoronzhuk R.S., Potapenko D.P., and Brovkin V.G.Microwave energy deposition in supersonic flows on laser-initiated dipile structures //AIAA-2014-0487.2. Khoronzhuk R.S., Karpenko A.G., Lashkov V.A., Potapenko D.P., and Mashek I.C.Microwave discharge initiated by double laser spark in supersonic airflow. // J. PlasmaPhysics, Vol. 81, No. 03, June 2015.В трудах конференций:1.
Хоронжук Р.С., Потапенко Д.П.. Оценка вложения энергии лазерноинициированного СВЧ разряда в ударно-волновые структуры. ФНТП-2011,Петрозаводск2. I.Ch.Mashek, V.A.Lashkov, V.G.Brovkin, R.S. Khoronzhuk.Plasmadinamicapplication of combined laser-microvawe discharges in supersonic flows.JointErcoftac/PlasmaaeroWorkshop 2012, Toulouse3. Машек И.Ч.,Бровкин В.Г.,Хоронжук Р.С., Потапенко Д.П. Modeling of energydeposition for laser-initiated MW discharge. Workshop “Thermochemical processes inplasma aerodynamics”.
St.Petersburg, 2012.4. I.Ch.Mashek, V.A.Lashkov,R.S. Khoronzhuk , D.P.Potapenko V.G.Brovkin. Combinedlaser-microvawe discharge in supersonic flows. 5th European conference for aeronauticand space sciences 2013.5. I. Mashek, V. Lashkov, R. Khoronzhuk, D. Potapenko, I. Konushenko. Laser IndusedMW discharge in supersonic air flow. 13th International Workshop on Magneto-PlasmaAerodynamics, Moscow,2014.6. I. Mashek , V.
Lashkov , R. Khoronzhuk , D. Potapenko, V. Brovkin. MicrowaveEnergy Deposition in Supersonic Flows on Laser-Initiated Dipole structures AIAAAerospace Sciences Meeting 2014.7. R. Khoronzhuk, A. Karpenko, V. Lashkov, P. Mostovykh, K. Steshenko, I.Mashek.Microwave discharge initiated in a supersonic airflow in front of a body.
6th Europeanconference for aeronautics and space sciences. Krakow, 2015.8. Mashek I., Anisimov Yu., Lashkov V., Khoronzhuk R. Visualization of plasmoids afterglow tracksand processes of their interaction with aerodynamic bodies in supersonic flows. The 15 thInternational Symposium on Flow Visualization, Minsk,2012.9. Afanas’ev, V. Brovkin, I. Mashek, R. Khoronzhuk. Dynamics of MW discharge formation underlaser spark initiation. The 15th International Symposium on Flow Visualization,Minsk,2012.83Список цитируемой литературы1. Leik N. Myrabo Y.P.R.
Laser-Indused Air Spike For Advanced TransatmosphericVehicles // 25th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference. june 1994. pp.AIAA 94-2451.2. Miles R.B. Flow control by energy addition into High-speed air // AIAA. 2000. С.2000-2324.3. Kolesnichenko Y.F., Gorynya A.A., Brovkin V.G. Investigation of ad-bodyinteraction with microwave discharge region in supersonic flows. // 39th AIAAAerospace Sciences Meeting and Exibit. 2001. С. AIAA 2001-0345.4. Kolesnichenko Y.F., Brovkin V.G., Azarova O.A., Grudnitsky V.G., LashkovV.A., and Mashek I.C. MW enwrgy deposition for aerodynamic application // 41thAIAA Aerocpace Sciences meeting and Exibit.
2003. pp. AIAA 2003-0361.5. Yan H., Knight D., Kandala R., Candler G. Effect of a laser pulse on normal shock.// AIAA J. 2007. Т. 45(6). С. 1270-1280.6. Knight D., Kolesnichenko Y., Brovkin V., Khmara D., Lashkov V., Mashek I.Interaction of microwave-generated plasma with a hemisphere cylinder at mach 2.1// AIAA J.
2009. Т. 47(12). С. 2996-3010.7. Anderson K., Knight D. Interaction of heated filaments with a blunt cylinder insupersonic flow. // Shock Waves. 2011. Vol. 21. pp. 149-161.8. Golbabaei Asl M., knight D. numerical characterization of high-temperaturefilament interaction with bkunt cylinder at Mach 3 // Shock Waves. 2014. Vol.24(2). pp. 123-138.9.
Ларин О.Б., Левин В.А. Отрыв ламинарного сверхзвуковогопограничногослоя с источником энерговыделения. // Письма в ЖТФ, Vol. 34, No. 5, март2008. pp. 1-6.8410. Ларин О.Б., Левин В.А. Влияние внешнего источника тепловыделения наотрыв турбулентного сверхзвукового пограничного слоя перед плоскойступенькой // Письма в ЖТФ, Vol. 38, No. 19, октябрь 2012. pp.
53-60.11. Georgievsky P.Y., Levin V.A., and Sutyrin O.G. International conference onMethods of Aerophysical research, ICMAR // Inastability of front separationregions initiated by upstream energy deposition. 2008.12. Denisova N.V., Postnikov V.B., Fomin V.M. Transverse Glow Discharges inSupersonic Air and Methane Flows. // Plasma Physics Report. 2006. Т.
32. № 3. С.254-261.13. Коротаева Т.А., В.И. Ф.В.М..Я. Режимы лазерного энергоподвода в газовыйпоток. // Вестник НГУ. 2007. Vol. 2. No. 1. pp. 19-36.14. Fomin V.M., tretyakov P.K., and Taran J.P. Flow control using various plasma andaerodynamic approaches(shot review) // Aerospace Science and Technology.
may2004. Vol. 8. pp. 411-421.15. Lashkov V.A., Mashek I.C., Anisimov Y.I., Ivanov V.I., Kolesnichenko Y.F.,and Azarova O.A. Method of vortex flow intensification under MW filamentinteraction with Shock Layer on Supersonic Body // AIAA-2006-404.16. Knight D., Kolesnishenko Y.F., Brovkin V., and Khmara D. 46th AIAA AerospaceSciences meeting and Exhibit // High Speed Flow Control Using MicrowaveEnergy Deposition. Reno, Nevada. 2008. pp. AIAA 2008-1354.17.
Farzan F., Knight D., Azarova O., and Kolesnichenko Y. 46th AIAA AerospaceSciences meeting and Exhibit // Interaction of microwave Filament and Blunt Bodyin Supersonic Flows. Reno, Nevada. 2008. pp. AIAA 2008-1356.18. Azarova O., Knight D. interaction of microwave and laser discharge resulting "heatspots" with supersonic combined cylinder bodies.
// Aerospace Science andTecnology. march 2015.8519. Бочаров А.Н., Битюрин В.А. Экспериментальные и численные исследованияМГД-взаимодействия в гиперзвуковых потоках // Теплофизика ВысокихТемператур. 2010. Vol. 48. No. 1 дополнительный. pp. 44-55.20. Васильева Р.В., Ерофеев А.В., Жуков Б.Г., Лапушкина Т.А., Поняев С.А., andБобашев С.В. Создание газоразрядной плазмы воздуха в сверхзвуковоммагнитогидродинамическом канале. // Журнал технической Физики. 2009.Vol.
79. No. 6. pp. 67-77.21. Lapushkina T.A., Erofeev, A.V., Poniaev S.A., and Bobashev S.V. Air SupersonicFlow Control by Energy Deposition and MHD Action Near Body Front Part 2011.pp. AIAA 2011-1025.22. Ю.П.Райзер. Физика газового разряда. Москва: Наука, 1987.23. Бровкин В.Г., Битюрин В.А., and Веденин П.В. Исследование динамикиформирования разряда дипольного типа методом рассеянной СВЧ-волны. //Письма в ЖТФ, Vol. 40, No.
3, февраль 2014. pp. 70-75.24. Веденин П.В., Розанов Н.Е. Начальный этап развития самостоятельного СВЧразряда высокого давления в плоскополяризованном поле. Удлиннение иостановка СВЧ стриммера. // ЖЭТФ. апрель 1994. Т. 105. № 4. С. 868-880.25. Бровкин В.Г., Битюрин В.А., Веденин П.В. определение интегральныххарактеристик микроволнового стримера с помощью рассеянного сигнала. //Письма в ЖТФ, Т.
39, № 21, ноябрь 2013. С. 37-44.26. Битюрин В.А..В.В. СВЧ разряд высокого давления в поле линейнополяризованных электромагнитных волн. электродинамическая модельэволюции стримера. 8499th ed. Москва. 2009.27. Битюрин В.А..В.В. Динамика энергетических характеристик микроволновогостримера. 8500th ed. Москва. 2010.28. Chen Y.L., Lewis J.W.L., Parigger C. Spatial and temporal profiles of pulsed laserinduced air plasma emissions // Journal of Quantitative Spectroscopy and RadiativeTransfer.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
