Investigation of Ionization Processes Before A Strong Shock Wave

M. A. Kotov; Котов М. А.; P. V. Kozlov; Козлов П. В.; K. Yu. Osipenko; Осипенко К. Ю.; G. Ya. Gerasimov; Герасимов Г. Я.; V. Yu. Levashov; Левашов В. Ю.; N. G. Bykova; Быкова Н. Г.; I. E. Zabelinsky; Забелинский И. Е.

doi:10.31857/S0207401X23100084

Исследование ионизационных процессов перед сильной ударной волной

Авторы: Котов М.А.¹^,2, Козлов П.В.², Осипенко К.Ю.¹, Герасимов Г.Я.², Левашов В.Ю.³, Быкова Н.Г.², Забелинский И.Е.²
Учреждения:
1. Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук
2. Институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
3. Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова
Выпуск: Том 42, № 10 (2023)
Страницы: 42-49
Раздел: Горение, взрыв и ударные волны
URL: https://vietnamjournal.ru/0207-401X/article/view/674818
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23100084
EDN: https://elibrary.ru/PFXYKU
ID: 674818

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

С помощью двухдиафрагменной ударной трубы DDST-M Института механики МГУ проведена серия зондовых измерений параметров низкотемпературной плазмы перед фронтом падающей ударной волны. В качестве рабочих газов использовали азот, кислород, воздух и аргон. Полученные результаты позволяют описать процессы фотоэффекта и фотоионизации частиц исследуемого газа за счет жесткого излучения от ударно-нагретой среды и оценить влияние этих процессов на изменение потенциала зонда. Зондовые измерения синхронизированы с регистрацией светового потока, которая осуществлялась с использованием лавинного фотодиода и 9-кадровой видеокамеры К011, расположенных в торце ударной трубы. Данные с камеры и пьезоэлектрические датчики регистрируют динамику открытия диафрагмы, а также процесс формирования ударной волны в исследуемом газе.

Ключевые слова

ударная волна, зондовая методика, фотоэффект, фотоионизация, азот, кислород, воздух, аргон.

Список литературы

Kapper M.G., Cambier J.-L. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. № 113308.
Суржиков С.Т. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 7. С. 48.
Nomura S., Lemal A., Kawakami T., Fujita K. // AIAA Paper. № 2018-0741.
Johnston C.O., Mazaheri A., Gnoffo P. et al. // AIAA Paper. № 2011-3145.
Brandis A., Johnston C., Cruden B., Prabhu D., Bose D. // J. Thermophys. Heat Transf. 2015. V. 29. P. 209.
Горелов В.А., Киреев А.Ю. // Физ.-хим. кинетика в газ. динамике. 2014. Т. 15. № 1. С. 1.
Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматлит, 2008.
Власов П.А., Смирнов В.Н., Тереза А.М. // Хим. физика. 2016. Т. 35. №. 6. С. 35.
Weymann H.D. // Phys. Fluids. 1969. V. 12. P. 1193.
Kim M., Gülhan A., Boyd I.D. // J. Thermophys. Heat Transf. 2012. V. 26. P. 244.
Weymann H.D. // Phys. Fluids. 1960. V. 3. P. 545.
Holmes L.B., Weymann H.D. // Phys. Fluids. 1969. V. 12. P. 1200.
Горелов В.А., Кuльдюшова Л.А., Чернышев В.М. // Уч. записки ЦАГИ. 1977. Т. 8. № 6. С. 49.
Nomura S., Kawakami T., Fujita K. // J. Thermophys. Heat Transf. 2021. V. 35. P. 518.
Ступоченко Е.В., Лосев С.А., Осипов А.И. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965.
Demidov V.I., Ratynskaia S.V., Rypdal K. // Rev. Sci. Instrum. 2002. V. 73. P. 3409.
Забелинский И.Е., Козлов П.В., Акимов Ю.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 11. С. 22.
Campbell M.F., Parise T., Tulgestke A.M., Spearrin R.M., Davidson D.F., Hanson R.K. // Shock Waves. 2015. V. 25 P. 651.
Wilson R. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. P. 2261.
Wilson R. // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. P. 3161.
Prutton M. Introduction to surface physics. Oxford: University Press, 1994.
Рухляда Н.Я., Вишератин Р.К. // Вопр. ат. науки и техники. Сер.: “Ядерно-реакторные константы”. 2014. № 2. С. 95.
Lemmon E., Huber M.L., McLinden M.O. NIST standard reference database 23: Reference fluid thermodynamic and transport properties-REFPROP. Ver. 8.0. Gaithersburg: NIST, 2007.
Colonna G., Capitelli M., Laricchiuta A. Hypersonic meteoroid entry physics. IOP Publishing, 2019.
Watabene K., Zelikoff M. // J. Opt. Soc. Amer. 1953. V. 43. P. 753.
Thompson B.A., Harchek P., Reeves R.R., Jr. // J. Geophys. Res. 1963. V. 68. P. 6431.
Макогон М.М. // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. № 9. С. 764.
Patterson E.M., Gillespie J.B. // Appl. Optics. 1989. V. 28. P. 425.
Generalov N.A., Losev S.A. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 1966. V. 6. P. 101.
Душин В.К., Забелинский И.Е., Шаталов О.П. // ЖПС. 1983. Т. 39. № 3. С. 440.
Зуев А.П., Стариковский А.Ю. // ЖПС. 1990. Т. 52. № 3. С. 455.
Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Ибрагимова Л.Б., Кузнецова Л.А., Шаталов О.П. // Физ.-хим. кинетика в газ. динамике. 2004. Т. 2. № 1. С. 1.
Левашов В.Ю., Козлов П.В., Быкова Н.Г., Забелинский И.Е. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 16.
Fujita K., Matsuda A., Sato S., Abe T. // Rarefied Gas Dynamics: 22nd Intern. Sympos. IOP Publ., 2001. P. 780.
Fujita K., Sato S., Abe T., Matsuda A. // AIAA Paper. № 2001-2765.
Yamada G., Ago S., Kawazoe H., Obayashi S. // J. Fluid Sci. Technol. 2014. V. 9. № 5. P. 70.