Численный анализ динамики нагрева воздуха межэлектродным разрядом
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu01.2021.414Аннотация
В работе рассматривается воздушный импульсный межэлектродный разряд с учетом газодинамики в первые 200 нс. Именно этот начальный этап является наиболее интересным для выяснения особенности вкладываемой мощности нагрева в межэлектродный промежуток. В работе представлены данные о нагреве прикатодного, прианодного слоев, промежутка к моменту завершения переходной стадии развития разряда. Вблизи катода образуется расходящаяся сферическая ударная волна.Ключевые слова:
импульсный межэлектродный разряд, плазма, моделирование, воздух, теплофизика
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Библиографические ссылки
Литература
1. Fomin V., Tretyakov P., Taran J.P. Flow control using various plasma and aerodynamic approaches (Short Review). Aerospace science and technology 8, 411–421 (2004). https://doi.org/10.1016/j.ast.2004.01.005
2. Knight D. Survey of aerodynamic drag reduction at high speed by energy deposition. J. of Propulsion and Power 24, 1153–1167 (2008). https://doi.org/10.2514/1.24595
3. Kourtzanidis K., Raja L. Numerical Simulation of DC Glow Discharges for Shock Wave Modification. 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting (2016). https://doi.org/10.2514/6.2016-2157
4. Lashkov V.A., Karpenko A.G., Khoronzhuk R.S., Mashek I. Ch. Effect of Mach number on the efficiency of microwave energy deposition in supersonic flow. Phys. Plasmas 23, 052305 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4949524
5. Azarova O., Knight D., Kolesnichenko Y. Pulsating stochastic flows accompanying microwave filament/supersonic shock layer interaction. Shock Waves 21, 439–450, 052305 (2011). https://doi.org/10.1007/s00193-011-0319-x
6. Сайфутдинов А.И., Кустова Е.В., Карпенко А.Г., Лашков В.А. Динамика сфокусированного импульсного микроволнового разряда в воздухе. Физика Плазмы 45, 568–576 (2019). https://doi.org/10.1134/S036729211905010X
7. Saifutdinov A.I., Kustova E.V. Dynamics of plasma formation and gas heating in a focused-microwave discharge in nitrogen. Journal of Applied Physics 129, 023301 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0031020
8. Popov N.A. Pulsed nanosecond discharge in air at high specific deposited energy: fast gas heating and active particle production. Plasma Sources Sci. Technol. 25, 044003 (2016). https://doi.org/10.1063/5.0031020
9. Bourdon A., Pasko V.P., Liu N.Y., Celestin S., Segur P., Marode E. Efficient models for photoionization produced by non-thermal gas discharges in air based on radiative transfer and the Helmholtz equations. Plasma Sources Sci. Technol. 16, 656–678 (2007). https://doi.org/10.1088/0963-0252/16/3/026
10. Morgan database. Available at: www.lxcat.net (accessed: September 10, 2021).
11. Park C., Howe J.T., Jaffe R.L., Candler G.V. Review of Chemical-Kinetic Problems of Future NASA Missions, II: Mars Entries. Journal of Thermophysics and Heat Transfer 8, 9–23 (1994).
12. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный, Интеллект (2009).
References
1. Fomin V., Tretyakov P., Taran J.P. Flow control using various plasma and aerodynamic approaches (Short Review). Aerospace science and technology 8, 411–421 (2004). https://doi.org/10.1016/j.ast.2004.01.005
2. Knight D. Survey of aerodynamic drag reduction at high speed by energy deposition. J. of Propulsion and Power 24, 1153–1167 (2008). https://doi.org/10.2514/1.24595
3. Kourtzanidis K., Raja L. Numerical Simulation of DC Glow Discharges for Shock Wave Modification. 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting (2016). https://doi.org/10.2514/6.2016-2157
4. Lashkov V.A., Karpenko A.G., Khoronzhuk R.S., Mashek I. Ch. Effect of Mach number on the efficiency of microwave energy deposition in supersonic flow. Phys. Plasmas 23, 052305 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4949524
5. Azarova O., Knight D., Kolesnichenko Y. Pulsating stochastic flows accompanying microwave filament/supersonic shock layer interaction. Shock Waves 21, 439–450, 052305 (2011). https://doi.org/10.1007/s00193-011-0319-x
6. Saifutdinov A.I., Kustova E.V., Karpenko A.G., Lashkov V.A. Dynamics of focused pulsed microwave discharge in air. Fizika Plazmy 45, 568–576 (2019). https://doi.org/10.1134/S036729211905010X (In Russian) [Engl. transl.: Plasma Physics Reports 45, 602–609 (2019). https://doi.org/10.1134 /S1063780X19050106].
7. Saifutdinov A.I., Kustova E.V. Dynamics of plasma formation and gas heating in a focused-microwave discharge in nitrogen. Journal of Applied Physics 129, 023301 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0031020
8. Popov N.A. Pulsed nanosecond discharge in air at high specific deposited energy: fast gas heating and active particle production. Plasma Sources Sci. Technol. 25, 044003 (2016). https://doi.org/10.1063/5.0031020
9. Bourdon A., Pasko V.P., Liu N.Y., Celestin S., Segur P., Marode E. Efficient models for photoionization produced by non-thermal gas discharges in air based on radiative transfer and the Helmholtz equations. Plasma Sources Sci. Technol. 16, 656–678 (2007). https://doi.org/10.1088/0963-0252/16/3/026
10. Morgan database. Available at: www.lxcat.net (accessed: September 10, 2021).
11. Park C., Howe J.T., Jaffe R.L., Candler G.V. Review of Chemical-Kinetic Problems of Future NASA Missions, II: Mars Entries. Journal of Thermophysics and Heat Transfer 8, 9–23 (1994).
12. Raizer Yu.P. Gas discharge physics. Dolgoprudny, Intellect Publ. (2009). (In Russian)
Загрузки
Опубликован
04.01.2022
Как цитировать
Ренев, М. Е., Добров, Ю. В., Лашков, В. А., & Машек, И. Ч. (2022). Численный анализ динамики нагрева воздуха межэлектродным разрядом. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 8(4), 683–694. https://doi.org/10.21638/spbu01.2021.414
Выпуск
Раздел
Механика
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
