Аннотация:
Основной целью данного исследования является демонстрация возможности активного влияния на положение головной ударной волны в сверхзвуковом потоке, а также на параметры аэродинамического тела при помощи газового разряда, организованного вблизи лобовой поверхности между телом и ударной волной. Экспериментально и численно исследована зависимость отхода стационарной головной ударной волны от мощности и тока разряда в ксеноне и воздухе. Сравнение численных и экспериментальных данных показало хорошее согласие. Установлено, что положение стационарной ударной волны определяется удельной мощностью разряда и значением показателя адиабаты (на которое влияют степень ионизации и степень неравновесности) в зоне плазмы, создаваемой разрядом. Получено, что на начальном этапе зависимость относительного отхода от мощности разряда близка к линейной, при этом показатель адиабаты близок к постоянному. С ростом тока и мощности разряда показатель адиабаты имеет тенденцию к росту в ксеноне и к уменьшению в воздухе. Вместе с тем в ксеноне получено колебание в зависимости положения стационарной головной ударной волны от мощности разряда, которое связано с возможностью показателя адиабаты как возрастать, так и убывать в зависимости от соотношения плазменных характеристик. Таким образом показано, что показатель адиабаты газоразрядной плазмы играет существенную роль в динамике структуры течения и в величине отхода стационарной головной ударной волны от тела. Полученные результаты могут найти применение для разработки систем управления высокоскоростными потоками с учетом не только тепловых эффектов, но и влияния параметров плазмы.
Полный текст:
PDF файл (1043 kB)