Физико-химические процессы за фронтом сильных ударных волн в смесях CO2-N2

• Автор: Анохин, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Долгопрудный
• Количество страниц: 106 с. : ил.

1 ВВЕДЕНИЕ

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

2.1 Ударная труба

2.2 Экспериментальная установка

2.3 Измерение скорости ударной волны

2.4 Определение параметров газа за ударной волной

2.5 Регистрация собственного излучения газа

2.5.1 Регистрация собственного излучения с помощью фото-электрониого умножителя

2.5.2 Регистрация собственного излучения с помощью стрик-камеры

2.5.3 Регистрация излучения ГССБ камерой ЬаУшоп Ркх^аг НИ12

2.6 Абсолютная калибровка оптических систем

3 КИНЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА
3.1 Состав кинетической схемы
3.2 Термодинамика веществ
3.3 Уравнения химических реакций
3.3.1 Реакции диссоциации
3.3.2 Реакции ионизации
3.3.3 Реакции переноса заряда
3.3.4 Обменные реакции
3.3.5 Реакции электронного возбуждения
3.3.6 Излучение
3.3.7 Реакции диссоциативного тушения
3.4 Колебательный эпергообмен при столкновении нейтральных частиц
3.4.1 Процессы колебательного эиергообмена в системе С-И-О
3.5 Расчет микроконстант скоростей химических реакций и функции распределения
продуктов по колебательным состояниям в неравновесных условиях
3.5.1 Поуровневая кинетика реакций
3.5.2 Изменение порога реакции и вероятности перехода при возбуждении реагентов
3.5.3 Оценка величины энергетического барьера реакции
3.5.4 Оценка вероятности перехода для выделенных уровней
3.6 Расчет уровневых констант диссоциации
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И СРАВНЕНИЕ С РАСЧЕТОМ
4.1 Переход к лабораторной системе координат
4.2 Смесь С0^2 70
4.3 Смесь СОг-Иг-Аг 9.7-0.3
4.4 Смесь С02-М2-Аг 48.5-1.5
4.5 Смесь С02-М2 97
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиография

Глава
В последнее время снова наблюдается рост интереса мировой общественности к развитию космических программ. Американское космическое агентство (NASA) в рамках своей программы по исследованию Марса (Mars Exploration Program) запустило два марсохода 10 июня и 7 июля 2003 г., совершивших успешную посадку на Марс 3 и 24 января 2004 г. соответственно. Европейское космическое агентство (ESA) разрабатывает собственную программу исследований солнечной системы "Аврора"(Aurora program). В целях продолжения изучения Марса в нее входят запуск марсохода на поверхность планеты и запуск возвращаемого модуля, который попытается доставить на Землю образцы марсианской породы. В предварительные испытания входят выведение небольшого летательного аппарата на эллиптическую земную орбиту для эмуляции возвращения космического аппарата с Марса на больших скоростях, а также запуск на Марс небольшого космического корабля, который должен проверить возможность аэродинамического торможения в атмосфере Марса. Пилотируемый полет на Марс в рамках программы "Аврора" запланирован на 2025-2030 г.г. (при условии, что все предыдущие миссии окажутся успешными). История создания космических аппаратов показала, что одной
3.3 Уравнения химических реакций

Рис. 3.10: Константы скорости N + N —> Nj + е .(Park — [23], Макаров — [25])
порядку величины) используемых зависимостей проиллюстрировано на рис. 3.11.
Температура, К
Рис. 3.11: Константы скорости С + с~ —> С+ + е- + е“.(Рагк1 — [22], Рагк2 — [23])
N + е" —► 1Ч+ + е" + е_
Данная реакция более важна для земной атмосферы нежели для марсианской, поэтому на рис. 3.12 представлены имеющиеся данные из работ по моделированию процессов в земной атмосфере.
О + е_ —► 0+ + е~ е~