Экспериментальные методы и результаты исследований структуры нестационарных течений газа с ударными волнами тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Знаменская, Ирина Александровна АВТОР
доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1998 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.05 КОД ВАК РФ
Диссертация по механике на тему «Экспериментальные методы и результаты исследований структуры нестационарных течений газа с ударными волнами»
 
 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Знаменская, Ирина Александровна

Был проведен анализ устойчивости головной. УВ при сверхзвуковом Ылекании, воздухом, неравновесно возбужденным

ПОР |М7, 99}, а также при непосредственном воздействии ПОР на ооласть ударного слоя и ГУ В.

При теневом и шлирен-исслсдовании ударного слоя при возбуждении разрядом потока не обнаружено изменения структуры фроша I УН (рис. 2.12а) по сравнению с течением певозбужденпого газа (рис. 2.126). Было зарегисгрировано по теневым снимкам увеличение отхода головной УВ при воздействий возбужденной области потока но сравнению с соответствующими значениями отхода в невозбужденном течении. На рис. 2.11в пока.шш безразмерные значения отхода при оОтекании цилиндра возбужденным разрядом потоком на стадии квазистапиопарного обтекания (2) и без возбуждения потока (1) в зависимости от числа Маха потока Мь Результаты приведены .для потока плотностью р,— 0.1И0.01 кт/м^ при одном удельном энерговкладе \v0.03 эВ на частицу. Изменение отхода при згих условиях составило 3:10% и имело тенденцию уменьшаться с ростом М[. Такая зависимость объясняется, по-видимому, снижением относительного энерговклада \у/Ь в поток при росте числа Маха из-за увеличения температуры газа в сну]ном течешш за падающей УВ.

При инициировании разряда непосредственно в области модели ионизация имеет место как перед головной У В, так и в ударном слое перед моделью (рис. 2.9). Теневые изображения головной УН, полученные через несколько микросекунд после импульсной ооъемной ионизации области модели, показали, что фронт головной У В. (в отличие от фронта плоской УВ) практически не изменяется после воздействия ИОР, сохраняя гладкую форму, как и до импульса.

5Г X 4 , "Г"1 ТУ ^ I /Ч ТТ ГГ,ТТ ТТ /ЛГ1 - -.1- - - ,

О. !У1ИШИН 1 .У!., ^СрОВ . Л Вир kl.il. ^итсканйс Сферы При сверхзвуковом движении в газоразрядкой плазме. /У Письма в ЖТФ, 1991. Т. 17. В. П. С 65-71.

57. Осипов Л.И., Уваров Л.В. Кинетические и газодинамические процессы в непавновесной мо пек ^/ляпной физике а УФН

1 ЛЛЛ НП 1 у'Л X Т

1У92. 1. и, с,. 1-4^.

58. Власов ВВ., Груднкцкнй В.Г., Рыгалкн В Н. Газодинамика при локальном выделении энергии в до- и сверхзвуковом 1ПП1 ПГ Л *(% 1 ■-» Ю 1 икс. /'/' 1У1с1 ¡ С МЫ IИ Ч СС К О С МиД^ЛИриьипИС, 1 1. *т. ¡.¿,.

7ЯЦ("|

59 Борзов В.Ю., Михайлов В.М,, Савищенко Н.ГТ. и др. Экспериментальное исследование обтекания тел вращения при не р го под воде в набегающий поток, В кн, "Методы исследован ий аэро гермодинамическ их характеристик прл-ятеттьпь'^ яппйрз^оп" [> докл школы- семинара IТАГИ "Механика жидкости и газа". М. Изд ТГА Г'Т^ 1 ППО г-> п ю иО 1уу£. Ку. ¿.¡-¿.Кз.

60. Третьяков ПК., Грачев Г П., Иванченко А.И., Крайнев В.Л, Пономаренко А.Г., Тищенко В.П. Стабилизация оптического

ЛПГЛЛЯТТП 11 ПСЛТЛЛ» * I . . ' 1 - С ПВ^Г'/МТЛ // I I ГМ. '! Р А 1—1 1 ОСУ/[ ралрЯ^а. а ^в^р-лос)а\л\ЗЬ.а. а ^«Кл. ; у I

336. N 4. С. 466-467. г 1 ->т/■,т-> т%.>» т^ * Т5т»ю

ОХ. -ЛЧЛу'КЮЬ "^.а. л 1 .Л. ОлИЯНЬ^ КОЛСиа1СЛЬ.гШдиссоцнационного взаимодействия на теплопередачу и сопротивление при сверхзвуковом обтекании тел. /У Изв. АН гггр а.-гяпг ]О90 хт % с л£л<-л- ^

108. Знаменская PI.А. Метод импульсного энерговклада в газодинамический поток. // Тез. к Докл. на VIII конфер. по физике газового разряда. Рязань, 1996 г.

109. Ericsson L.E. Flouw Pulsations on Concave Conic Forebodies. // J. of Spacecraft and Rockets. 1978. V.15. Ж5. P. 287-291.

ПО. Гужавин А.И., Коробов В.П. О гистерезисе сверхзвуковых отрывных течений. // Изв. АН СССР. сер. МЖГ. 1984. №2. С. 116-125.

111. Любимов А.Н., Тюмнев Н.М., Хут Г.И. Методы исследования течений газа и определения аэродинамических характеристик осесимметричных тел, М Наука, 1995, 396 с,

112. Богачевскнй, Костов. Сверхзвуковое обтекание выпуклых и вогнутых тел, /У РТ и К, Т,7, 1969,

ИЗ. Давыдов Ю.М, Коробицин Г.П. Постников В.Г, Обтекание затупленных тел с иглами и кавернами. /7 Инж. Физ. Ж., 37, Ш 4, 1979.

114. Турчак Л. И. Сверхзвуковое обтекание тел изменяемой формы.// Изв АН СССР, МЖГ, № 6,1978.

115. Гринь ВТ., Славянов ПЛ., Тилляева И.И. Об устойчивости обтекания цилиндрических каналов и полостей сверхзвуковым потоком идеального газа с головной ударной волной. /7 Изв. АН СССР, Сер. МЖГ, 1987. N 4. С. 114-121.

116. Шустов В.И. Экспериментальное исследование влияния числа Рей ноль л са на характер обтекания осесимметричных тел с выемкой в носовой части. // Ученые записки ЦАГИ, т. 4, №3, J 973.

117. Shigemi М., Koyama Н,, Aihara Y. A Note on the Oscillating Shock Wave -Some Experiments with a Resonance Tube. // Trans. Japan Soc. Aero. Space Sci. 1976. V.19.J&44. P.68-80.

135. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. YL Гидродинамика. М., Наука, 1986.

136. Авраменко РФ., Рухадзе A.A., Тееелкин С.Ф О структуре ударной волны в слабоиоиизовашюй иеизотермической плазме. //Письма вЖЭТФ. 1981. Т. 34. В. 9. С. 485-488.

Л Т Г' Т Г Г» I ТТТ-« «Т* П ТГЧ л ij>/лчраеноиаев K ii., ъысоев u.u., 1аев B.Iu. Осооенности распространения нелинейных и ударных волн в окрестности горячих звезд. "Программа Ун-ты России" МГУ 1994. С.222

138. Кузнецов ü.M. Критерий неустойчивости ударной волны, поддерживаемой поршнем,// ДАН СССР 1984, Т. 277, №1. С.65.

139. Book Т.,, Lohner R. The Quatre Foil Instability of an Trnnlodins? Cylindrical Shock. Int. Workshoh on Shock Wave Focusing, 1989, Sendai, Japan, p. 193-206.

140. Takayama K., Kleine H., Gronig H. An Experimental Investigation of the Stability of Instability of an Converging Cylindrical Shock waves in Air. Exp. Fluids 5, 315, 1987.

141. Мешков E.E. Неустойчивость границы двух газов, ускоряемых ударной волной. // Изв АН СССР, МЖГ, 1969, 151-157.

142. Алешин АН., Зайцев С.Г. Лазарева Е.В. Дифракция ударного фронта на волнообразном контактном разрыве. Нестационарное течение газов с ударными волнами. Со, научных трудов. Л. ФТИ, 1990 С 293-303. в инертных газах и неустойчивость, связанная с аномальной релаксацией. //Письмав ЖТФ. 1986. Т. 12. В. 4. С, 224

145. Климов А.И., Шугаев Ф.В. К вопросу о нестабильности фронта головной ударной волны перед телом с выемкой. // Вестник МГУ, 1977. Сер. Физ., астр. Т. N 1. С. 55-57.

146. Glass I.I., Liu W.S. Effects of hidrogen impurities on shock structure and stability in ionizing monoatomic gases. // J. Fiuid Meeh. 1978. V 84. P. 55-77.

147. Знаменская И.А., Кули-заде T.A., Степанец И.В. Регистрация пространственно-временной структуры сверхзвукового течения с высоким разрешением. Со, докл. XYT Научно-технической конференции "Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология бьтстропротекающих процессов". М,5 ВНИИОФИ, 1993. С. 71.

148. Знаменская И.Л., Кули-заде Т.Л., Степанец И.В. Динамика свечения элементов сверхзвукового потока в плазме импульсного разряда. Тез. докл. Ш Межгосударственного симпозиума по радиационной плазмодинамике. Москва, 1994. С. 114-115.

149. Знаменская И.А., Кули-заде Т.А., Степанец И.В. Визуализация трехмерных газодинамических потоков гр ^ -|"Т ттт

ИМПульсНЫМ ООЪсМНЫМ раорЯдОМ. i c;s. К диКЯ. на ill межгос. н-т конфер. "Оптические методы исследования потоков". Москва, 1995 г, 82-83,

150. Знаменская И.А., Кули-заде Т. А., Степанец И.В. Визуализация сверхзвуковых течений газа импульсным объемным разрядом. // Журнал прикладной механики и технической физики. N 3, 1995. С. 84-86.

151. Znamcnskaya LA. New Electrical Discharge Method of Three-Dimensional Unsteady Flow Field Visualisation. 1st International Symposium on Flow Visualization and Image Processing PSFVIP-1. Honolulu 1997-pp 395-396.

152. Знаменская И. А., Развитие визуализации трехмерных потоков электрическим разрядом. Тез. к Докл. на IV н-т конфер. "Оптические методы исследования потоков". Москва, 1997 г,48-50.

153. Znamenskaya I. A. Discharge imaging technique for shock tube studies, in: Proc 21th Int Symp on Shock Waves. 1997. Keppel pp.

154 Skews B.W, (1967) The perturbed rejion behind a diffracting

5iiOvxv wave. a J. l iUiu ivifcvu. ¿.7. ¡\jj~ i ¡7.

155. Hillier R Computaition of Shock Wave Diffraction at Ninty degrees Convex edge. Shock Waves, 1991 v. 1, p. 89

156. Ляхов ВН., Подлубпый ВВ., Титаренко B.B. Воздействие ударных волн и струй на элементы конструкций. М., Машиностроение, 1989. 392 с

157. Демьянов А.Ю., Липницкий Ю.М., Ляхов В.А. и др. Результаты систематических численных ра счетов взаимодействия ударных волн с выпуклым углом. // Письма в ЖТФ, 1981. Т. 7. Вып 24.

158. Сеттлз Г.С. Современное состояние методов визуализации течения. // Аэрокосмическая техника. 1987. №5. С. 53-67.

159. Скотников М.М. Теневые количественные методы в газовой динамике. М. Наука, 1976,

160. Запрягаев ВИ, Миронов C.F. Экспериментальное исследование пульсаций в передней отрывной зоне при сверхзвуковой скорости потока. // ПМТФ. 1989. Ш 4. С. 116124.

161. Иванов А.Н., Михайлов В.И. Отрывное течение за плоскими телами при их обтекании. /УПМТФ, 1986, N 6. С. 98-102.

162. Белоцерковский О.М. Прямое численное моделированиеободной развитой турбулентности: когерентныеруктуры, л а м и на рно-турбул е нтн ый переход, хаос. Этюды о туроулентности. М. наука. 1 > ¡-¿.¿5.

163. Знаменская И.А., Кули-Заде Т.А. Визуализаций неустойчивости тороидального вихря импульсным объемным разрядом. //Доклады РАН. Т. 348 Лг«5 1996 С. 617-619.

164. Копьев В.Ф., Леонтьев Е.А. Излучение и рассеяние звука вихревым колытм /У Изв. АН СССР МЖГ.-1987, -№3, С, 83

165. Белоцерковский С.М. О моделировании на ЭВМ турбулентных сто\;й и слелов методом дисктзетньтх нихпей Этюды о турбулентности. М. Наука. 1994, С. 246-258.