Импульсный скользящий поверхностный разряд в газодинамическом потоке

• Автор: Латфуллин, Денис Фатбирович
• Шифр специальности: 01.04.17, 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава I. Обзор литературы но взаимодействию потоков таза с плазменными образованиями и способам регистрации структуры потока

1.1. Разряды в потоках гада.

1.2 Импульсный скользящий распределенный поверхностный разряд плазменный лист

1.3 Методы визуализации структуры сверхзвуковых и дозвуковых

течений

Глава II. Описание экспериментальной установки и методов диагностики

2.1 Экспериментальная установка

2.2 Параметры скользящего разряда

2.3 Диагностический комплекс установки.

2.4 Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных.
Глава III. Интегральные, временные и спектральные характеристики излучения плазмы скользящего разряда
3.1. Регистрация интегрального излучения и исследование пространственной структуры разряда в неподвижном воздухе.
3.2. Эксперименты по регистрации свечения плазменного листа в
потоке.
3.3. Исследование временных характеристик свечения плазмы
разряда
3.4 Спектральные характеристики излучения разряда
Глава IV. Исследование динамики возмущений из области разряда г определение энерговклада в газ
4.1 Движение ударных волн от плазменного листа в неподвижном
воздухе
4.2 Движение ударных волн от плазменного листа в потоке за ударной
волной.
4.3 Оценка уровня энерговложения в приповерхностный слой газа на
основе сравнения с численными расчетами
4.4 Динамика давления на стенке канала при инициировании
разрядов.
Глава V. Развитие разряда в пристеночном течении
5.1 Эксперименты по инициированию разряда в различных областях пограничного слоя.
5.2 Визуализация ламинарнотурбулентного перехода свечением
разряда.
5.3 Анализ динамики движения ударных волн при инициировании разряда
в ламинарном и турбулентном пограничном слое
Заключение. Основные выводы по результатам работы.
Список цитируемой лизературы
Список тезисов и материалов конференций, опубликованных по результатам работы.
Введение
Актуальность


Кроме того, результаты диссертации докладывались на -ти российских и международных конференциях. Тезисы и материалы докладов опубликованы в сборниках конференций. Список этих работ приведен в конце диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы (0 ссылок). Объем диссертации составляет 7 страниц. Работа содержит рисунка. Первая глава диссертационной работы посвящена анализу работ по исследованию взаимодействия высокоскоростных потоков газа с газовыми разрядами. В главе также приводится обзор публикаций по исследованию свойств и параметров скользящего поверхностного разряда. Описываются способы визуализации приповерхностных структур течений различными методами. Во второй главе описывается экспериментальная установка и диагностический комплекс для исследования пространственных, временных и спектральных свойств плазмы наносекундного скользящего поверхностного разряда при его инициировании в нсвозмущенном газе и в однородном поперечном потоке за ударной волной. Приводится описание теневой схемы, использованной для изучения динамики движения газодинамических возмущений, образующихся в результате инициирования разряда. В четвертой главе представлены результаты по исследованию динамики движения ударных волн, распространяющихся из области поверхностного разряда в неподвижном воздухе и в поперечном потоке за ударной волной. Проведено сравнение полученных в широком диапазоне давлений экспериментальных данных с результатами численного моделирования мгновенного энерговложения в приповерхностный слой. На основе сравнения определена доля энергии, трансформирующейся в тепло за времена менее 1 мке при экспериментальных условиях. Показано, что инициирование импульсного скользящего поверхностного разряда возмущает поперечный поток воздуха, увеличивая среднее давление в пристеночной области. В пятой главе приводится описание экспериментов по инициированию скользящего разряда в ламинарном и турбулентном пограничном слое. Предложен новый метод визуализации структуры нестационарного приповерхностного течения свечением плазмы импульсного скользящего поверхностного разряда. Установлено, что режим течения в приповерхностном слое не влияет на динамику образующихся ударных волн. Глава I. С середины XX века интерес к изучению электрических разрядов в дозвуковых потоках был связан с явлением электризации летательных аппаратов. В с гг. Цикл исследований по проблеме нагрева сверхзвуковых потоков электрическими разрядами постоянного тока был проведен в ЦАГИ В. И.Алферовым [9,]. В конце -х годов широким фронтом начались фундаментальные исследования по использованию плазменных технологий в современной авиации и гиперзвуковой технике, это вызвало новый виток интереса к разрядам в сверхзвуковых потоках, появился термин «плазменная аэродинамика». Образовалось два основных направления исследований — выяснение эффективности воздействия различных типов разрядов на характеристики обтекаемых тел и стимулирование воспламенения и поддержание горения. Кроме разрядов постоянного тока, в быстрых потоках широко исследуются различные типы СВЧ разрядов [, , -], оптические разряды [, ], комбинации различных типов разрядов [-], наносекундные высоковольтные импульсные разряды [7, ]. В (-1 изучался продольный тлеющий разряд в гиперзвуковом газовом потоке непосредственно перед лобовой поверхностью тела. В качестве катода использовалось затупленное тело, а в качестве анода - тонкая пластина или кольцо, расположенное в набегающем потоке и не создающее значительных возмущений. Визуально зафиксирована диссипация головного скачка уплотнения и образование косых висячих скачков на периферии катодной части разряда. Таким образом, катод и область разряда формируют новое эффективное тело, которое обтекается сверхзвуковым потоком. Зафиксированы потери полного давления в области разряда, многократно превышающие потери за прямым скачком уплотнения. В работах [-] рассматривался высокотемпературный след в потоке, создаваемый продольным электрическим разрядом, в который помещались различные тела.