Визуализация высокоскоростной теневой съемкой, импульсным разрядом и численным моделированием сверхзвукового течения в канале с препятствием
Аннотация:
В сверхзвуковом течении в камере ударной трубы реализован импульсной объемный разряд с предиониззацией ультрафиолетовым излучением от плазменных листов. Препятствие с размерами 2 мм ? 48 мм ? 6 мм, установленное на нижнем плазменном листе поперек потока в разрядной камере, приводит к структурным изменениям течения и, соответственно, локализации разряда. В результате локализации энергии разряда формируется сложное нестационарное газодинамическое течение, содержащее разрывы и неоднородности различного типа. Для визуализации течения используется регистрация поля свечения субмикросекундного разряда в потоке; высокоскоростная теневая съемка с частотой 150 тысяч кадров в секунду в течение 14 мс после инициирования разряда в неоднородном потоке за ударной волной. Дополнительная информация об исследуемом течении получена путем численного моделирования на основе уравнений Навье-Стокса. Численные данные представлены в виде распределений газодинамических величин, включая модуль градиента плотности, на различных стадиях процесса. Проведено сравнение расчётных и экспериментальных теневых изображений течения, образовавшегося в результате вложения энергии разряда; вложение энергии в численном расчете производилось в соответствии с полем плотности
Ключевые слова:
импульсный разряд, теневая высокоскоростная съемка, численное моделирование, визуализация разрядом, зона отрыва, взрывные волны
