Некоторые вопросы неравновесных течений газов с учетом электронно-химической кинетики

• Автор: Сухенко, Виктор Петрович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 116 c. : ил

Глава I. Исследование течений химически реагирующих газов
в системе ударная труба - сопло
§ I. Расчет параметров диссоциирующего газа за отраженной ударной волной в ударной трубе
§ 2. Общая постановка задачи неравновесного расширения химически реагирующей смеси газов в соплах...21 § 3. Неравновесное расширение химически реагирующих
газов в коротких сверхзвуковых соплах
Глава II. Неравновесное течение газов в коротких соплах с учетом возбуждения электронных переходов в молекулах
§ I. Кинетика термической рекомбинации газов
§ 2. Неравновесное расширение газов с учетом электронной кинетики молекул
§ 3. Численное решение задачи неравновесного расширения газов с учетом двухчастичной и трехчастичной
рекомбинации атомов и анализ результатов
Глава III. Исследование электронно-химической релаксации реагирующих газов в плоских соплах в рамках уравнений
Навье-Стокса
§ I. Постановка задачи неравновесного расширения химически реагирующих газов в плоских соплах
§ 2. Численный метод решения задачи
§ 3. Анализ результатов исследований неравновесных потоков в плоских соплах с учетом электронно-

химической кинетики
Выводы
Литература
Приложение

В последние полтора десятилетия в современную науку и технику вошли оптические квантовые генераторы (лазеры) - источники усиления света путем вынужденного излучения. Уникальные свойства лазерного излучения (высокая монохроматичность сигнала, возможность концентрации громадной световой энергии на малой площади, острая направленность луча и т.д.) предопределили необычайно быстрое развитие лазерной техники.
На сегодняшний день мощные лазерные установки находят широкое применение во многих областях науки и техники, а также в различных отраслях народного хозяйства. Можно с уверенностью сказать, что лазеры стали необходимым оборудованием большинства современных физических, химических и технологических лабораторий. Мощные лазеры используются в энергоемких процессах на производстве, в военной технике, морском деле, авиации и космонавтике. Применение лазерной техники в медицине позволило проводить самые сложные онкологические операции без хирургического вмешательства, определять характер заболевания в эндоскопии. Одним из перспективных направлений использования лазерной энергии является воздействие лазерного излучения на внутренние степени свободы молекулярного газа и лазерное разделение изотопов в химических реакциях.
Самое последнее достижение в разработке лазеров - это газодинамический лазер непрерывного действия, работающий в инфракрасной области спектра на колебательно-вращательных переходах в молекулах газа. Рабочей средой в таких устройствах является неравновесный поток газа с инверсной населенностью энергетических уровней молекул.
§ 2. Неравновесное расширение газов с учетом электронной кинетики молекул.
Решение задач неравновесного течения газа с излучением света связано с необходимостью учета как динамических, так и физических эффектов, так как последние приводят к изменению состава газа, а также его электрических, оптических и теплофизических свойств.
Величину инверсии населенностей и коэффициент усиления фото рекомбинационных лазеров можно определить решая систему газодинамических уравнений совместно с уравнениями электронно-колебательной кинетики.

В работах [19,2^86,58] исследовались критерии инверсной насе ленности уровней энергии и границы изменения величины коэффициента усиления света для многих реальных газов. Однако эти исследования носят оценочный характер, так как проводились по принципу мгновенного замораживания и не учитывали поуровневой кинетики
Рассмотрим задачу о возможности получения излучения релак-сиругащего газа с учетом электронно- колебательных процессов. Исследования [29,53] и расчеты первой главы настоящей работы показывают, что при течении бинарных смесей в коротких соплах наряду с трехчастичной рекомбинацией может иметь место и двухчастичная рекомбинация. Рассмотрим сначала механизм фоторекомбинации атомов, связанных с непосредственным переходом с отталкиватель-ного терма на основной.
Реакции, характеризующие этот тип рекомбинации имеют вид
к, *