Особенности энергообмена электронных и колебательных уровней СО2 в ударно-нагретых потоках

• Автор: Зиборов, Вадим Серафимович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I
1.1 Современные представления о колебательном энергообмене
СС>2 в высокотемпературных газовых потоках
1.1.1. Упрощенные модели У-У И У-Т процессов в смесях С02 С
и н2о
1.1.2 Модельное описание спектральных распределений и заселен-
ностей оптически активных состояний в колебательно-нерав-норвесных потоках
1.2 Анализ данных о механизмах нарушения равновесия в
электронных состояниях С02
1.2.1. Обеднение высоковозбужденных состояний при распаде за
ударными волнами
1.2.2. Перезаселение излучающих состояний С02 при рекомбинации
Выводы к гл
ГЛАВА II
Применение ИК И УФ полос С02 для диагностики неравновесных потоков ударно-нагретого газа
11.1. Описание экспериментальной установки
11.2. Основные положения эмиссионно-абсорбционного метода
11.3. Соотношения для обработки измерений в ИК полосах С02
11.4. Калибровочные измерения в ИК полосах С02
11.4.1. Измерения в полосе 4.3 мкм
11.4.2 Измерения в полосе 2.7 мкм
11.4.3 Определение точности метода
11.5. Использование УФ полос С02 для диагностики высокотемпературного газа

11.5.1 Соотношения для обработки измерений в УФ полосах С02
Определение температуры газа
Определение, эффективного сечения и уровня перехода
Определение температур заселения электронного перехода
11.5.2 Калибровочные измерения
Измерение температуры газа и оценка точности метода
Измерение спектроскопических констант
II.6 Одновременные эмиссоонно-абсорбционные измерения в
УФ и Ж диапазонах спектра С02
Выводы к главе II
ГЛАВА III
"Вспышка" Ж излучения при запуске сверхзвуковых струй, содержащих С02
III.I. Постановка задачи
111.2. Качественная картина явления
II 1.3 Оборудование и условия экспериментов
111.4 Оценка влияния пограничного слоя
111.5 Первичный анализ экспериментальных данных
111.6 Распределение параметров в стационарных струях
111.7 Исследование нестационарной зоны струи
111.8 Сопоставление экспериментальных и расчетных данных
111.8.1 Стационарная стадия струи
111.8.2 Нестационарная.стадия течения струи
111.9 Полуэмпирическая модель расчета газодинамических параметров в стартовой зоне струи
Выводы к главе III
ГЛАВА IV
Обеднение высоковозбужденных состояний С02 в процессе
термического распада
IV.I Условия экспериментов
IV.2. Качественное рассмотрение результатов
IV.3. Макрокинетика распада С02
IV.4. Анализ вклада в распад активных молекул С02
Выводы к главе IV
ГЛАВА V
Экспериментальное исследование перезаселения состояния 1В2 в сверхзвуковых струях диссоциированного С02
V.l. Условия экспериментов
4.2. Анализ экспериментальных данных
V.3. Возможные механизмы перезаселения состояния гВ2 С02
Выводы к главе V
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

г-лпс2 21Й1С
ф(А,Т) = с— (ехр( ) - 1) (2.7)
А, АкТ
В условиях термодинамического равновесия температура перехода Т равна газовой температуре.
Только эмиссионные или только абсорбционные измерения требуют для своей интерпретации дополнительные данные о реальной форме спектральных линий и аппаратурной функции.Одновременные измерения эмиссии и абсорбции,как зто показано выше, исключают такую необходимость
11.3.ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ В Ж ПОЛОСАХ С02.
Интерпретация данных, получаемых в молекулярных полосах, требует привлечения модельных представлений в виду сложности структуры этих полос, где каждая является суперпозицией большого числа перекрывающихся линий.
Рассмотрим уравнения (2.1 - 2.7) применительно к измерениям в инфракрасных полосах углекислого газа с точки зрения "трехтемпературной" модели, использование которой обсуждалось в главе I.
Наиболее сильными и удобными для наблюдения в С02 являются полосы 4.3 и 2.7 мкм (силы осцилляторов - 1(Г4 и 10_6, согласно [II]).

При температурах более 1000 К и плотностях р > 10 см вращательная структура полос 4.3 и 2.7 мкм становится неразрешимой за счет процессов уширения. Интенсивность излучения в диапазоне ДА является функцией температур заселения нескольких колебательно-вращательных переходов и поступательной температуры.
В случае трехтемпературного распределения энергии в С02,т.е.при существововании больцмановского распределения в антисимметричной, спаренной или объединенной моде симметричных и деформационных колебаний и поступательно-вращательной температуры (Т3,Т2 и Тт - соот-