Параметры продольного разряда постоянного тока в сверхзвуковом потоке воздуха

Трошкин Р. С.; Фирсов А. А.

doi:10.31857/S036729212360022X

Параметры продольного разряда постоянного тока в сверхзвуковом потоке воздуха

Authors: Трошкин Р.¹, Фирсов А.¹
Affiliations:
1. Объединенный институт высоких температур РАН
Issue: Vol 49, No 5 (2023)
Pages: 495-503
Section: НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАЗМА
URL: https://journals.rcsi.science/0367-2921/article/view/139611
DOI: https://doi.org/10.31857/S036729212360022X
EDN: https://elibrary.ru/VFGSGE
ID: 139611

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Исследованы свойства электрического разряда в сверхзвуковом потоке воздуха и проблема определения температуры контрагированного плазменного канала с радиальным распределением температуры. Рассмотрен прямой разряд длиной 30 мм вдали от стенок канала в ядре сверхзвукового потока с параметрами: число Маха M = 2, скорость потока V ~ 500 м/с, температура торможения T₀ = 300 K, статическое давление газа P_st = 22 кПа. Осесимметричная геометрия экспериментов в конфигурации с двумя соосными электродами, расположенными параллельно потоку, была выбрана во избежание появления части канала тока, перпендикулярной потоку, и соответствующих пульсаций разряда. Получена вольтамперная характеристика разряда, и с помощью эмиссионной спектроскопии были установлены зависимости температуры электроразрядной плазмы от электрических параметров разряда. Также с помощью метода теневой визуализации и высокоскоростной съемки была получена оценка толщины теплового конуса, размера разрядного канала и их зависимость от тока разряда.

Keywords

электрический разряд постоянного тока, дуговой разряд, сверхзвуковой поток, эмиссионная спектроскопия, температура газа, параметры разрядного канала

About the authors

Р. Трошкин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: af@jiht.org
Россия, Москва

А. Фирсов

Объединенный институт высоких температур РАН

Author for correspondence.
Email: af@jiht.org
Россия, Москва

References

Alferov V.I., Bushmin A.S. // Sov. Phys. JETP. 1963. V. 17. P. 1190.
Caruana D. // Plasma Phys Control Fusion. 2010. V. 52. P. 124045. https://doi.org/10.1088/0741-3335/52/12/124045
Poggie J., McLaughlin T., Leonov S. // Aerospace-Lab Journal AL10. 2015. https://doi.org/10.12762/2015.AL10-01
Leonov S. // Energies (Basel). 2018. V. 11. P. 1733. https://doi.org/10.3390/en11071733
Yatskih A.A., Semenov A.N., Yermolaev Yu.G., Kosi-nov A.D., Semionov N.V. // Siberian Journal of Physics. 2017. V. 12. P. 41. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2017-12-3-41-48
Falempin F., Firsov A.A., Yarantsev D.A., Goldfeld M.A., Timofeev K., Leonov S.B. // Exp Fluids. 2015. V. 56. P. 54. https://doi.org/10.1007/s00348-015-1928-4
Ferrero A. // Aerospace. 2020. V. 7. P. 32. https://doi.org/10.3390/aerospace7030032
Andrews P., Lax P., Leonov S. // Energies (Basel). 2022. V. 15. P. 7104. https://doi.org/10.3390/EN1519714
Ma X., Fan J., Wu Y., Liu, Xue R. // Physics of Fluids. 2022. V. 34. P. 086102. https://doi.org/10.1063/5.0095487
Tang M., Wu Y., Wang H. // Acta Astronaut. 2022. V. 198. P. 577. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.07.010
Watanabe Y., Elliott S., Firsov A., Houpt A., Leonov S. // J. Phys D Appl Phys. 2019. V. 52. P. 444003. https://doi.org/10.1088/1361-6463/AB352F
Hongyu W., Feng X., Jie L., Cheng Y., Yanguang Y. // Acta Astronaut. 2021. V. 187. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.06.049
Gong G., Li Y., Wang Y., Kuang P. // AIP Adv. 2020. V. 10. P. 055212. https://doi.org/10.1063/1.5145235
Ershov A.P., Kamenshchikov S.A., Kolesnikov E.B., Logunov A.A., Firsov A.A., Chernikov V.A. // Fluid Dynamics. 2008. V. 43. P. 605. https://doi.org/10.1134/S0015462808040133
Feng R., Sun M., Wang H., Huang Y., Tian Y., Wang C., Liu X., Zhu J., Wang Z. // Aerosp Sci Technol. 2022. V. 121. P. 107381. https://doi.org/10.1016/J.AST.2022.107381
Leonov S.B., Elliott S., Carter C., Houpt A., Lax P., Ombrello T. // Exp Therm Fluid Sci. 2021. V. 124. P. 110355. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110355
Firsov A.A., Kolosov N.S. // J Phys Conf Ser. 2021. V. 2100. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2100/1/012017
Leonov S.B., Savelkin K.V., Firsov A.A., Yarantsev D.A. // High Temperature. 2010. V. 48. P. 896. https://doi.org/10.1134/S0018151X10060179
Ershov A.P., Surkont O.S., Timofeev I.B., Shibkov V.M., Chernikov V.A. // High Temperature. 2004. V. 42. P. 667. https://doi.org/10.1023/B:HITE.0000046519.53287.47
Ershov A.P., Kalinin A.V., Surkont O.S., Timofeev I.B., Shibkov V.M., Chernikov V.A. // High Temperature. 2004. V. 42. P. 865. https://doi.org/10.1007/S10740-005-0029-0
Leonov S.B., Yarantsev D.A. // Fluid Dynamics. 2008. V. 43. P. 945. https://doi.org/10.1134/S001546280806015X
Shibkov V.M., Shibkova L.V., Logunov A.A. // Plasma Physics Reports. 20117. V. 43. P. 373. https://doi.org/10.1134/S1063780X17030114
Shibkov V.M., Shibkova L.V., Logunov A.A. // Plasma Physics Reports. 2018. V. 44. P. 754. https://doi.org/10.1134/S1063780X18080056
Perevoshchikov E.E., Firsov A.A. // Plasma Physics Reports. 2023. V. 49. № 5. P. 634. https://doi.org/10.1134/S1063780X22601894
Bityurin V.A., Bocharov A.N., Dobrovolskaya A.S., Po-pov N.A., Firsov A.A. // Plasma Physics Reports. 2023. V. 49. № 5. P. 575. https://doi.org/10.1134/S1063780X22601869
Bychkov V.L., Grachev L.P., Esakov I.I., Ravaev A.A., Khodataev K.V. // Technical Physics 2004. V. 49. № 7. V. 49. P. 833. https://doi.org/10.1134/1.1778855
Firsov A., Bityurin V., Tarasov D., Dobrovolskaya A., Troshkin R., Bocharov A. // Energies (Basel). 2022. V. 15. P. 7015. https://doi.org/10.3390/en15197015
Aksenov A.A. // Computer Research and Modeling. 2017. V. 9. P. 5. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2017-9-5-20
Bityurin V.A., Bocharov A.N. // Fluid Dynamics 2006. V. 41. № 5. V. 41. P. 843. https://doi.org/10.1007/S10697-006-0100-5
Bityurin V.A., Bocharov A.N., Popov N.A. // Fluid Dynamics. 2008. 43:4. V. 43. P. 642. https://doi.org/10.1134/S0015462808040170
Bityurin V.A., Bocharov A.N., Popov N.A. // J. Phys. D Appl. Phys. 2019. V. 52. P. 354001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/AB2181
Шибков В.М., Корнев К.Н., Логунов А.А., Нестеренко Ю.К. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 7. Shibkov V.M., Kornev K.N., Logunov A.A., Nesteren-ko Yu.K. // Plasma Physics Reports. 2022. V. 48. P. 798. https://doi.org/10.1134/S1063780X22700246
Pusateri E.N., Morris H.E., Nelson E.M., Ji W. // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2015. V. 120. P. 7300. https://doi.org/10.1002/2015JD023100