Научный отчет № 5138

Название

Движение сплошных сред с физико-химическими превращениями.

Авторы

Быкова Н.Г., Забелинский И.Е., Ибрагимова Л.Б. Сергиевская А.Л., Туник Ю.В., Шаталов О.П.

Аннотация

В экспериментах измерены профили колебательной температуры Tv молекул кислорода за фронтом ударной волны в условиях термической и химической неравновесности. Диапазон температуры газа T непосредственно во фронте ударной волны в неразбавленном кислороде в опытах составлял 4000-10800К. Установлено, что при температуре Т>6500K диссоциация молекул за фронтом ударной волны начинается до установления колебательного равновесия, протекая одновременно с колебательной релаксацией. Данные об эволюции колебательной температуры кислорода получены вдоль всей неравновесной зоны – от фронта волны до полного равновесия. На основании этих измерений были исследованы процессы колебательной релаксации и термически неравновесной диссоциации кислорода. Отмечено существенное замедление времени колебательной релаксации при температурах выше 6000 К по сравнению с известными зависимостями Ландау-Теллера или Милликена-Уайта. Измерена константа скорости диссоциации и количественно продемонстрирована зависимость константы скорости диссоциации О₂ от степени отклонения колебательной температуры от текущей поступательной температуры. Показано, что в термически неравновесных условиях (Tv≠T) тестированные теоретические модели неудовлетворительно описывают измеренные профили колебательной и поступательной температуры при Т>6500K. Полученные данные об эволюции колебательной температуры кислорода вдоль всей неравновесной зоны являются хорошей базой для создания и тестирования более адекватных моделей диссоциации.

Год публикации

2011 г.

Объём

28 с.

Научный руководитель

Шаталов О.П.

Ключевые слова

колебательная температура, кислород, ударная волна, колебательная релаксация, термически неравновесная диссоциация, константы скорости диссоциации.