Радиационно-столкновительные модели в задачах расчета интенсивности излучения ударных волн

• Автор: Дикалюк, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Радиационно-столкновительные модели
1.1. Основные понятия и определения
1.2. Примеры использования КС-модслей для решения задачи об исследовании структуры и излучении релаксационной зоны за фронтом ударной волны (УВ)
1.3. Примеры использования радиационно-столкновительных моделей для исследования
других неравновесных процессов и систем
1.4. Обзор литературы по исследованию неравновесных эффектов с помощью различных
ударных труб
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. Модель для расчета неравновесного излучения за фронтом ударной волны
2.1. Общие положения модели
2.2. Газодинамические уравнения в релаксационной зоне за фронтом ударной волны
2.3. Уравнения химической кинетики
2.4. Уравнения колебательной релаксации
2.5. Уравнения для расчета температуры электронного газа
2.6. Модель перекрывающихся линий для расчета неравновесных спектральных
интенсивностей излучения высокотемпературных газов
2.7. Выводы
Г ЛАВА 3. Численная реализация модели
3.1. Маршевый метод решения системы уравнений газовой динамики
3.2. Метод решения уравнений химической кинетики и колебательной релаксации
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. Кинетические механизмы, описывающие химические превращения за фронтом ударной волны
4.1. Введение
4.2. Кинетический механизм для газовых смесей СОг-Лг и О2-ІЧ

4.3. Кинетический механизм для газовой смеси CH4-N
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Кинетические механизмы заселения излучающих электронных состояний двухатомных молекул и ионов
5.1. Введение
5.2. Метод расчета кинетических констант некоторых процессов для радиационно-
столкновительной модели
5.3. Кинетический механизм заселения излучающих электронных состояний
двухатомных молекул и ионов
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. Численное исследование модели
6.1. Введение
6.2. Влияние механизма CVDV взаимодействия на интенсивность излучения
6.3. Влияние моделей неравновесной диссоциации на величину интенсивности
излучения
6.4. Влияние параметров процесса ассоциативной ионизации на величину интенсивности
излучения ударных волн
6.5. Исследование влияния возможных упрощающих предположений на величину
интенсивности излучения
6.6. Выводы
ГЛАВА 7. Применение модели для описания результатов экспериментов на ударных трубах в различных газовых смесях
7.1. Введение
7.2. Газовая смесь CO2-N
7.3. Газовая смесь N2-O
7.4. Г азовая смесь CH4-N
7.5. Выводы
ГЛАВА 8. Расчеты спектральной интенсивности излучения азотной
плазмы газовых разрядов
8.1. Введение

8.2. Определение параметров разрядной плазмы
8.3. Расчеты интенсивности излучения
8.4. Выводы
Заключение
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А

рассматривается возбуждение т-ой моды. тт1 - время релаксации (связано со скоростью г'-ой реакции УТ-обмена [79]).
В [80] на основе анализа экспериментальных данных была определена аппроксимационная формула, позволяющая рассчитывать гт 1 в зависимости от температуры и давления. Недостатком этой формулы было то, что при некоторых значениях температуры (скоростей ударной волны) величины времен релаксации, получаемые с ее помощью, оказывались меньше, чем средние времена между упругими столкновениями частиц в газе, что с физической точки зрения невозможно. Чтобы преодолеть это противоречие вводится соответствующая поправка (как, например, это сделано в [6]). Таким образом, время релаксации т-ой моды в г-ой реакции УТ-обмена можно оценить:
Здесь тМ№ пи - время колебательной релаксации, определяемое с помощью аппроксимации из [80]:
/л1 - приведенная масса частиц, участвующих в г'-ой реакции УТ-обмена. п
Параметр аУт определяется таким образом, чтобы аппроксимация (2.10) удовлетворительно описывала экспериментальные данные. В [6] величины ау т
приведены для некоторых молекул. Параметры, использованные в данной работе для вычисления колебательных времен релаксации, приведены в приложении А.
(2.10)
РТмш,т, = ехр АШУ т(Т 3 - вш, ш) -18.42 [атм-с]
(2.11)
(2.12)
суммарная концентрация частиц газовой смеси [см'3]. Зависимость аУт от температуры приведена в [6]:
ау,т = ' (50000 / Т)
(2.13)