Научный отчет № 4982

Название

Экспериментальное исследование и численное моделирование распределений колебательной температуры кислорода за фронтом сильных ударных волн.

Авторы

Забелинский И.Е., Ибрагимова Л.Б., Туник Ю.В., Шаталов О.П.

Аннотация

С помощью предложенного ранее метода в экспериментах на ударной трубе были определены распределения колебательной температуры (Тᵥ) молекул кислорода за фронтом ударной волны в условиях термической и химической неравновесности в диапазоне температур 4000-9500К. Предполагалось, что заселенность молекул по колебательным уровням описывается больцмановским распределением с температурой Тᵥ, не равной поступательной газа Т. Эксперименты выполнялись как в чистом кислороде, так и в его смесях с аргоном (80 и 90%). Измеренные при обработке экспериментов распределения Тᵥ сравнивались со значениями колебательной температуры, полученными при расчете течения релаксирующего и диссоциирующего кислорода за фронтом ударной волны. В расчетах учитывалось взаимное влияние химических процессов и колебательной релаксации. Было установлено, что при температуре Т>6000К диссоциация молекул за фронтом ударной волны начинается до установления колебательного равновесия, протекая одновременно с колебательной релаксацией. При сравнении экспериментальных и расчетных значений Тᵥ варьирование параметров, характеризующих процессы колебательной релаксации и диссоциации, позволяет определить константы скорости диссоциации кислорода и времени колебательной релаксации молекул О₂ до температур 9500К.

Год публикации

2008 г.

Объём

28 с.

Научный руководитель

Черный Г.Г., Шаталов О.П.

Ключевые слова

колебательная температура, кислород, ударная волна, сечение поглощения, колебательная релаксация, константы скорости диссоциации.