Научный отчет № 4976

Название

Научно-исследование работы по проектам Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 09 "Исследование вещества в экстремальных условиях", подпрограмме 2: "Электрические разряды в высокоскоростных потоках".

Авторы

Сахаров В.И.

Аннотация

Проведено численное моделирование в рамках химически неравновесной модели газовой среды течений в удлиненном и секционированном разрядных каналах плазмотрона и газодинамической структуры сверхзвуковых недорасширенных струй диссоциированного и частично ионизованного воздуха и теплообмена тел с такими течениями для условий экспериментов, реализованных на индукционном плазмотроне ВГУ-4 (ИПМех РАН). Численное моделирование включало: - решение в разрядном канале плазмотрона уравнения для усредненной по времени амплитуды тангенциальной составляющей высокочастотного электрического поля; - расчет на основе полных уравнений Навье-Стокса течений воздушной плазмы в разрядном канале плазмотрона и в недорасширенных химически неравновесных струях диссоциированного и частично ионизованного воздуха, истекающих в затопленное пространство; - расчет осесимметричного обтекания цилиндрических моделей такими струями. Численное моделирование проводилось в рамках однотемпературной модели газовой среды с учетом химической неравновесности, ионизации при следующих значениях параметров в экспериментах: мощности тока в индукторе Nар=45,3; расходе воздуха G=2.4 г/сек, подаваемого в разрядный канал плазмотрона, давлениях в барокамере Р=8.3, 10.3 гПа. Проведено сравнение рассчитанных полей течений с недорасширенных воздушных струях, истекающих из удлиненных и секционированных разрядных каналов плазмотрона, тепловых потоков и давлений в точке торможения цилиндрической модели с экспериментальными данными, полученными в ИПМех РАН.

Год публикации

2008 г.

Объём

30 с.

Научный руководитель

Черный Г.Г.

Ключевые слова

ВЧ плазмотрон, секционированный разрядный канал, численное исследование, уравнения Навье-Стокса, Максвелла, химическая неравновесность, теплообмен.