Взаимодействие наносекундного объемного разряда с газодинамическими разрывами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.17 ВАК РФ

На правах рукописи

003445458

КОРОТЕЕВ Дмитрий Анатольевич

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НАНОСЕКУНДНОГО ОБЪЕМНОГО РАЗРЯДА С ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ РАЗРЫВАМИ

Специальность 01 04 17 - химическая физика, в том числе физика горения и взрыва

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ргб ОД

I* ЛВГ 2008

Москва - 2008

003445458

Работа выполнена на кафедре молекулярной физики физического факультета Московского государственного университета им М В Ломоносова

Научный руководитель- доктор физико-математических наук, профессор

Знаменская Ирина Александровна

Официальные оппоненты кандидат физико-математических наук, ведущий

научный сотрудник Георгиевский Павел Юрьевич

доктор физико-математических наук, профессор Стариковская Светлана Михайловна

Ведущая организация Объединенный институт высоких температур РАН

Защита состоится 1 октября 2008 года в__часов на заседании

диссертационного совета Д 501 002 01 в Московском государственном университете им МВ Ломоносова по адресу 119991, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, аудитория_

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им М В Ломоносова

Автореферат разослан L(. \OyL S^ 2008

года

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 501 002 01, кандидат физико-математических наук Лаптинская Т В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Актуальность проблемы взаимодействия потоков газа с плазменными образованиями обусловлена в первую очередь возможностью применения плазменных технологий для управления потоками Активно обсуждается использование плазмы для снижения теплового воздействия набегающего потока на летательные аппараты, управления внешним и внутренним обтеканием, увеличения подъемной силы крыла, уменьшения шумового эффекта летательных аппаратов и аэродинамических установок Кроме того, существует ряд других важнейших научно-технических задач, решение которых невозможно без детального изучения фундаментальных закономерностей плазменной газодинамики Среди таких задач можно выделить следующие

- проблема возникновения ударно-волновых образований в газоразрядных лазерах, влияние ударных волн на параметры излучения,

- влияние газовых разрядов на процессы воспламенения, горения и детонации,

- проблема ослабления взрывных ударных волн

В данной работе решается фундаментальная задача плазменной газодинамики о взаимодействии газодинамического разрыва с однородной объемной областью наносекундной плазмы Представлены результаты экспериментального исследования взаимодействия плоской ударной волны и зоны контактного перехода с областью короткоживущей плазмы, реализованной при инициировании на участке канала течения импульсного объемного разряда с плазменными электродами

Целью диссертационной работы является комплексное экспериментальное исследование процесса взаимодействия разрывного газодинамического течения с областью наносекундной ионизации, созданной поперечным объемным

импульсным разрядом Достижение этой цели предполагает решение ряда основных задач

- экспериментальная реализация наносекундной ионизации области газодинамического разрыва,

- исследование пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объемного разряда, инициированного в потоке с газодинамическим разрывом,

- исследование поля течения после разрядного воздействия на поток,

- разработка и верификация методики определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время разряда,

- оценки эффективности воздействия разряда на ударную волну в канале

Научная новизна работы

Объемные разряды субмикросекундной длительности, обладающие высокой степенью однородности энерговклада, не рассматривались ранее в приложении детального изучения их взаимодействия с высокоскоростными потоками газа Этот факт обуславливает научную новизну работы, которая характеризуется следующими основными результатами

- установлен эффект самолокализации разряда перед газодинамическим скачком;

- показана возможность управления параметрами разрядного энерговклада при помощи газодинамических скачков,

- установлено, что при локализации наносекундного разряда перед ударной волной на фронте последней возникает распад разрыва,

- проведены вычисления доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время протекания тока импульсного объемного разряда с плазменными электродами,

- показана возможность применения наносекундных объемных разрядов для управления параметрами течения в канале

Научная и практическая ценность работы

Научная ценность работы заключается в получении экспериментальных данных по свойствам плазмы наносекундного объемного разряда при его инициировании на участке течения с газодинамическим разрывом, определении зависимости величины плотности разрядного энерговклада от объема области межэлектродного пространства, ограниченной газодинамическим разрывом, детальном исследовании свойств течения после разрядного воздействия, разработке методики определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время разряда, получении систематических экспериментальных данных по динамике разрывов, на основе которых возможна верификация численных моделей и методов расчета газодинамических течений с энергоподводом

Практическая ценность работы обуславливается возможностью использования полученных данных при проектировании устройств для управления параметрами потоков газа, применимостью результатов по управлению параметрами разрядного энерговклада при помощи газодинамических разрывов в приложении к газоразрядным лазерам

Основные положения, выносимые автором на защиту

- бездиафрагменный способ реализации явления распада плоского разрыва в канале,

- способ импульсного воздействия на ударную волну в канале,

- метод управления объемным разрядным энерговкладом при помощи газодинамических разрывов,

- способ визуализации области контактного перехода,

- методика оценки и оценка доли энергии объемного разряда субмикросекундной длительности, идущей на нагрев газа за время разряда,

- результаты исследования пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объемного разряда, инициированного в потоке с газодинамическим разрывом,

- экспериментальная зависимость плотности разрядного энерговклада от объема области межэлектродного пространства, ограниченной газодинамическим разрывом,

- результаты исследования свойств нестационарного квазидвумерного течения после наносекундной ионизации области плоской ударной волны в канале,

Апробация работы и публикации

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях

1 Ломоносовские чтения (Москва, МГУ, 2008)

2 III Школа-семинар по магнитоплазменной аэродинамике (Москва, 2008)

3 XXXIII Международная конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (Звенигород, 2008)

4 XV Школа-семинар «Современные проблемы аэрогидродинамики» (Сочи,2007)

5 XIII Международная конференция «Методы аэрофизических исследований» (Новосибирск, 2007)

6 XII Международная конференция Ломоносов-2005 (Москва, МГУ, 2005)

7 XII Школа-семинар «Современные проблемы аэрогидродинамики» (Сочи, 2004)

По результатам работы опубликовано 5 статей в реферируемых научных изданиях, 7 статей в трудах всероссийских и международных конференций, 7 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы (67 ссылок) Объем диссертации составляет 106 страниц Работа содержит 43 рисунка

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность Формулируются цели работы и постановка научной задачи Излагаются основные положения, выносимые автором на защиту

Первая глава посвящена анализу работ по исследованию взаимодействия ударных волн с плазменными образованиями В главе также приводится обзор публикаций по разработке и исследованию свойств наносекундных объемных разрядов Проводится анализ методов реализации распада произвольного разрыва

Изучение опубликованных данных по взаимодействию ударных волн с объемными плазменными областями показало, что в большинстве работ рассматриваются относительно долгоживущие плазменные образования Время жизни разрядной плазмы сравнимо с характерными газодинамическими временами на масштабах объекта исследования или превосходит их В качестве основных газодинамических эффектов, наблюдаемых при распространении ударной волны по плазменной области можно выделить

- увеличение скорости ударной волны при вхождении в плазменную область или при инициировании разряда в момент, когда волна находится в межэлектродном промежутке,

- зависимость величины изменения скорости от полярности электродов,

- увеличение толщины ударной волны в плазме,

- образование двойного электрического слоя на фронте ударной волны и плазменного предвестника перед фронтом,

- локальное увеличение температуры всех компонент в области предвестника,

- увеличение толщины ударного слоя при движении модельных объектов в плазменной области

Анализ работ, посвященных созданию и изучению свойств наносекундных объемных разрядов, показывает эффективность применения предыонизации для достижения однородности поля разряда и стабильности времени начала пробоя С точки зрения высокой степени однородности области энерговклада лучшим образом себя зарекомендовали разряды с плазменными электродами

Работы по реализации и изучению явления распада произвольного разрыва свидетельствуют о хорошей разработанности аналитических и численных методов решения задачи Римана Экспериментальная реализация классического одномерного распада разрыва сводится к организации догонного или встречного взаимодействия ударных волн и (или) контактных поверхностей Методы, связанные с привлечением механических перегородок, вносят сильные искажения в структуру течения особенно на ранних временных стадиях после «исчезновения» перегородки

Во второй главе описывается экспериментальная установка и ее конфигурации для исследования пространственных, временных и спектральных свойств плазмы наносекундного объемного разряда с плазменными электродами при его инициировании в невозмущенном газе и в потоке с газодинамическим разрывом Представлены особенности теневой схемы для изучения свойств течения после разрядного воздействия

При проведении исследований импульсной ионизации области газодинамических разрывов использовалась комбинированная экспериментальная установка, представляющая собой ударную трубу со встроенной в канал течения разрядной камерой специальной конструкции

Газодинамическая часть - однодиафрагменная ударная труба с прямоугольным каналом течения 24x48 мм2 (рис 1) Рабочим газом является воздух, толкающим - гелий Диапазон начальных давлений - 1-150 торр Диапазон реализуемых чисел Маха ударной волны - 1 1-4 5 Начальное давление в секциях высокого и низкого давления контролируется при помощи манометров, скорость ударной волны - при помощи системы пьезодатчиков,

соединенных с цифровым осциллографом Рабочая поверхность пьезодатчиков расположена заподлицо со стенками канала течения

установки 1 - камера высокого давления, 2 - диафрагменная секция, 3 - первое колено канала течения, 4 - текстолитовая вставка с пьезодатчиками, 5 - второе колено канала течения, б - текстолитовая вставка с пьезодатчиками, 7 - разрядная камера, 8 - третье колено канала течения, 9 - гасящий бак, 10 - манометр камеры высокого давления, 11 -баллон с гелием, 12 - цифровой осциллограф, 13 - вакуумметр, 14 - вакуумный насос

В разрядной камере, встроенной в канал течения, реализуется сильноточный объемный импульсный разряд наносекундной длительности Верхняя и нижняя стенки камеры представляют собой плазменные электроды, а боковые стенки выполнены из кварцевых стекол с широкой полосой пропускания электромагнитного излучения Ультрафиолетовое свечение скользящих разрядов плазменных электродов обеспечивает предыонизацию области развития основного объемного разряда, что обеспечивает высокую степень однородности последнего Наличие кварцевых стекол позволяет наблюдать за газоразрядными и газодинамическими процессами в камере с использованием соответствующих систем диагностики Разрядная секция выполнена таким образом, что не искажает геометрии канала течения Система синхронизации позволяет инициировать разряд в любой момент нестационарного газодинамического течения в камере

Исследование пространственно-временных характеристик свечения плазмы разряда в покоящемся газе и в потоке с газодинамическими скачками уплотнения проводились с использованием цифровых фотоаппаратов Nikon

D50 и электронно-оптической стробируемой камеры с затворным импульсом наносекундной длительности Nanogate 2

Исследование спектральных характеристик плазмы разряда проводилось при помощи одноканального цифрового спектрометра Avantes Avaspec 102 с оптоволоконным световодом (полоса пропускания 200-800 нм)

Для исследования динамики и структуры газодинамических разрывов после наносекундной ионизации области ударной волны использовалась теневая схема, позволяющая проецировать мгновенное поле течения на матрицу цифрового фотоаппарата Nikon D50 при помощи пучка света, созданного импульсным лазером и оптической системой

Третья глава посвящена описанию и анализу экспериментальных данных по исследованию пространственно-временных и спектральных свойств плазмы наносекундного объемного разряда с плазменными электродами при его инициировании в невозмущенном газе и в потоке с газодинамическими разрывами

В параграфе 3 1 приводятся экспериментальные данные по исследованию зависимости интенсивности свечения разряда от давления при его инициировании в неподвижном газе Анализируются фотоизображения свечения разряда и спектры свечения в воздухе при давлениях 2-150 торр Показывается, что интегральная интенсивность свечения, как и интенсивность характерных линий спектра (вторая положительная система N2), убывает с ростом давления, что вызвано увеличением скорости релаксационных процессов с увеличением частоты столкновений частиц всех сортов и уменьшением среднего удельного энерговклада, приходящегося на одну молекулу

В параграфе 3 2 описываются эксперименты по определению времени свечения разряда, инициированного в неподвижном газе Показывается, что при давлении 12 5 торр это время не превосходит 200 не С ростом давления до 75 торр время свечения уменьшается на 20%, что объясняется увеличением

частоты столкновений частиц плазмы разряда и, соответственно, ускорением релаксационных процессов.

В параграфе 3.3 приведены результаты исследования поля свечения плазмы наносекундного объёмного разряда при наличии в разрядной камере плоской ударной волны.

Отмечается, что в диапазоне чисел Маха, реализуемом в эксперименте (1.1 -*-4.5), время свечения разряда и время протекания тока разряда много меньше характерных газодинамических времен. Таким образом, газодинамическая структура, находящаяся в межэлектродном пространстве, практически неподвижна за время разряда.

Приводятся интегральные (по времени) фотоизображения свечения разряда при наличии в разрядной камере ударной волны (рис. 2). Очевиден факт стягивания зоны свечения в область разрядного промежутка перед ударной волной. На правом кадре рис. 2 левая чёткая граница области свечения соответствует фронту ударной волны. Такое распределение плазмы связано с тем, что параметр ЕШ, определяющий характеристики разряда, испытывает скачок большой интенсивности на фронте ударной волны. Эффективная проводимость воздуха в области низкого давления перед ударной волной в десятки раз превосходит проводимость за волной и разряд локализуется в области низкого давления (и плотности). Эффект локализации свечения перед ударной волной наблюдался во всём исследуемом диапазоне чисел Маха ударной волны (М= 1.7^4.5) и для всех возможных положений фронта ударной волны в разрядном промежутке.

О 10 см х 10 см

Рис. 2. Свечение разряда в невозмущенном газе (слева) и при наличии ударной волны в разрядной области (справа). Стрелка указывает направление потока.

—

В параграфе также приводятся экспериментальная зависимость интенсивности свечения I, усредненной по области свечения, от координаты х фронта ударной волны в разрядном промежутке на момент инициирования разряда (рис За) Показывается, что в диапазоне 0 < д: < 9 5 см эта

зависимость аппроксимируется функцией /«_

(1)

Ь

где /0 - интенсивность свечения плазмы разряда в невозмущенном газе при соответствующем давлении, Ь = 10 см - длина рабочей области разрядного промежутка

Зависимость интенсивности основных линий спектра от координаты ударной волны (рис 36) также аппроксимируется функцией вида (1), где в качестве /0 выступает интенсивность соответствующей линии при инициировании разряда в невозмущенном газе

О 10 20 30 40 50 60 70 координата ударной волны х, мм

315 93 им 337 93 нм 357 69 нм

- 1|х)=£"(1-хН.)'

- 1-Л)' -/(х)=/®<1хН.)'

координата ударной волны х мм

а б

Рис 3 Зависимость интенсивности свечения плазмы разряда (а) и интенсивности характерных линий спектра (б) от координаты ударной волны в разрядном промежутке

С уменьшением объема области локализации в 10 раз при помощи ударной волны время свечения разряда увеличивается не более чем в 1 25 раза

В параграфе 3 4 приводятся данные по исследованию области свечения разряда при наличии в разрядной камере области контактного перехода между

воздухом и гелием для потоков с числами Маха ударной волны не меньших 3 5 Отмечается, что свечение локализуется в зоне пониженной плотности перед контактным переходом (рис 4а) Этот эффект также объясняется многократным уменьшением эффективной проводимости газа при переходе в область толкающего газа В отличии от случая с ударной волной, изменение проводимости связано не только со скачком параметра EIN, но и с резким изменением потенциала ионизации на контактном переходе воздух-гелий

Левая граница области свечения, соответствующая зоне контактного перехода, не такая четкая и резкая как в случае с ударной волной Толщина переходной области здесь составляет 5-10 мм, что находится в соответствии и измерениями толщины области контактного перехода при помощи методов интерферометрии, рентгеноскопии и других Координата области контактного перехода х, вычисленная по методике Майрлса с учетом настроек экспериментального оборудования, с точностью до 10 мм совпадает с координатой вышеупомянутой переходной зоны свечения Перечисленные факты позволяют сделать вывод о том, что используемый разряд может применяться как средство визуализации основных газодинамических структур в ударных трубах

Зависимость интенсивности свечения разряда от координаты области контактного перехода в разрядной камере приведена на рис 46

В параграфе 3 5 проводится сопоставление экспериментальных данных, описанных в параграфе 3 3 с результатами плазмохимического расчета параметров разряда (п 1 в списке публикаций автора) Делается вывод о том, что зона свечения совпадает с зоной разрядного энерговклада и величина удельного разрядного энерговклада q в области разрядной камеры объёмом V, находящейся перед ударной волной, выражается формулой

? = ?о у. (2)

где Ко - полный объем разрядной камеры, до - удельный энерговклад при инициировании разряда в неподвижном газе при давлении, равном давлению

перед фронтом ударной волны. Формула (2) применима в диапазоне 0.05-К0 < V < У0. Показывается, что при локализации области разрядного воздействия газодинамическими разрывами величина удельного разрядного энерговклада может быть полностью охарактеризована интенсивностью свечения плазмы разряда, измеренной по интегральным фотоизображениям, интенсивностью одной из характерных полос спектра или интегральной по спектру интенсивностью свечения, т.е. д(х) ~ 1(х).

0--1-1-1-'-1-■-1-'-1-■

О 20 40 60 80

координата области контактного перехода х, мм

а б

Рис. 4. Фотоизображения свечения плазмы разряда при различных положениях области контактного перехода воздух-гелий (отмечена штрихпунктирным контуром) в разрядной камере (а) и зависимость интенсивности свечения плазмы разряда от координаты контактного перехода (б).

В четвёртой главе представлены результаты исследования свойств газодинамического течения после разрядного воздействия.

В параграфе 4.1 приводятся данные экспериментального исследования особенностей течения после наносекундной ионизации области ударной волны на основе теневых изображений.

Анализируются процессы, проходящие в разрядной области и характерные времена этих процессов. Отмечается, что за время разряда существенно изменяется температура поступательно-вращательных степеней свободы молекул газа и его давление. При локализации разряда перед ударной

волной мгновенный (с газодинамической точки зрения) нагрев газа перед фронтом приводит к локальному (по времени) нарушению условий Ренкина-Гюгонио, что влечет за собой явление распада плоского разрыва (рис. 5). Вместо исходной ударной волны У0 образуются две ударные волы Уь У2 и контактный разрыв К]. У1 распространяется по области неравновесного газа, У2 - навстречу спутному потоку, сформированному за исходной ударной волной.

Рис. 5. Схематическое представление реализации распада разрыва, а - теневая фотография исходной (невозмущенной) ударной волны, б - свечение разряда перед ударной волной, в -теневая фотография структуры разрывов после разрядного воздействия.

При длине области локализации энерговклада Л, меньшей 1 см (при величине плотности энерговклада превышающей 0.08 мДж/мм3), также наблюдается второй распад разрыва на конце разрядного промежутка, где формируются ударная волна У3, контактная поверхность К2 и веер волн разряжения (рис. 6). Вертикальные разрывы искривлены из-за наличия поперечных возмущений Уп, отходящих от плазменных электродов.

Анализ теневых изображений относительно поздних стадий течения (более 25 мкс после разрядного воздействия) при Л < 1 см показал присутствие в потоке неустойчивости типа Рихтмайера-Мешкова. Она формируется при догонном взаимодействии ударной волны У\ с искривленной контактной поверхностью К2. На рис. 76 неустойчивая контактная поверхность обозначена как КРМ.

В параграфе 4.2 описывается методика определения доли разрядной энергии Кт, идущей на нагрев газа за время разряда. Теневые изображения

течения в первые микросекунды после разряда сопоставляются с аналитическим решением задачи о распаде произвольного разрыва. Вычисленное таким образом значение К-у находится в диапазоне (25±5)% при начальных давлениях 25-^80 торр. При Л = 1 см и начальном давлении 25 торр изменение поступательной температуры за время разряда достигает 900 К. Адекватность модели мгновенного энерговложения в область перед ударной волной и правильность оценок величины Кт подтверждается при сравнении экспериментальных теневых изображений с результатами расчета параметров течения в условиях эксперимента (рис. 7). Расчёт проводился ведущим научным сотрудником ИМП им М.В. Келдыша, доктором физико-математических наук А.Е. Луцким. Использовалась математическая модель нестационарных уравнений Эйлера. Численное интегрирование уравнений проводилось при помощи обобщенной разностной схемы С.К. Годунова с учётом влияния плазменных электродов на картину течения.

Рис. б. Распад разрыва при различных размерах области локализации энерговклада, а -Ь = 33 мм, 6-1 = 8 мм.

В параграфе 4.3 рассматриваются характеристики проходящей ударной волны У) с точки зрения её механического воздействия на объекты, потенциально расположенные в области энерговклада. Отмечается, что в условиях эксперимента реализуем случай, когда скорость проходящей ударной волны в 1.5 раза превышает скорость исходной, а перепад давлений на проходящей волне может быть уменьшен в два раза по сравнению с перепадом

на исходной волне. В параграфе также приводятся аналитические зависимости скорости проходящей ударной волны и перепада давлений на её фронте от величин Аид для нескольких характерных случаев с начальными и граничными условиями, соответствующими экспериментальным.

Рис. 7. Сопоставление теневых фотоизображений поля течения (сверху) и двумерного расчёта в условиях эксперимента (снизу) на стадии распада разрыва (а) и неустойчивости Рихтмайера-Мешкова (б).

В заключении сформулированы основные выводы по результатам работы: 1. Выполнено комплексное исследование нестационарного процесса взаимодействия разрывного газодинамического течения с высокооднородной неравновесной областью объёмной ионизации, созданной импульсным разрядом с предыонизацией ультрафиолетовым свечением от плазменных электродов. Проведены эксперименты по изучению влияния ударных волн с числами Маха 1.7-И.5 и областей контактного перехода на параметры объёмного разряда субмикросекундной

длительности Экспериментально исследовались особенности течения после импульсной ионизации области плоской ударной волны

2 Исследования пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объемного разряда, инициированного в области потока газа с плоским скачком уплотнения, показали возможность управления параметрами разрядного энерговклада при помощи эффекта самолокализации разряда в потоке с разрывами Установлено, что величина удельного разрядного энерговклада может быть охарактеризована средней локальной интенсивностью свечения плазмы данного разряда, интенсивностью одной из характерных полос спектра или интегральной по спектру интенсивностью свечения Показано, что используемый тип разряда может применяться для визуализации структуры течения в ударной трубе

3 С применением теневой методики установлено, что после воздействия импульсного объемного разряда на область потока с плоской ударной волной (М = 1 7-3 2) в канале реализуется явление распада разрыва на границе газ-короткоживущая плазма Возникает двумерное нестационарное разрывное течение с образованием контактной поверхности и двух ударных волн, одна из которых распространяется по области неравновесного газа

4 Разработана методика определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа непосредственно за время разряда В условиях эксперимента эта доля составляет (25±5)% при начальных давлениях 25-80 торр Сравнение экспериментальных теневых изображений структуры течения (2-100 мкс после разряда) с результатами двумерных численных расчетов для условий эксперимента показало точность двумерной модели мгновенного энерговложения в область перед фронтом ударной волны Установлено, что при локализации области энерговклада ударной волной величина повышения температуры после разрядного воздействия может достигать 900 К, что соответствует скорости нарастания температуры 5 К/нс

5 Проанализирована возможность применения импульсных объемных разрядов для управления параметрами разрывного течения газа

Установлено, что при разрядном воздействии в условиях эксперимента можно добиться двукратного уменьшения интенсивности проходящей ударной волны на некотором участке канала по сравнению с интенсивностью падающей

6. Визуализирована область контактного перехода (воздух-гелий) импульсным объемным разрядом

Содержание диссертации отражено в следующих работах:

1 Знаменская И А , Коротеев Д А , Попов Н А Наносекундный сильноточный разряд в сверхзвуковом потоке газа // Теплофизика высоких температур 2005 Том 43 №6 С 820-827

2 Знаменская И А , Коротеев Д А Наносекундный объемный газовый разряд в потоке с газодинамическими разрывами // Вестник Московского университета Серия 3 Физика Астрономия 2008 №1 С 81-83

3 Знаменская И А, Коротеев Д А, Луцкий А Е Экспериментальная реализация двумерной задачи о распаде разрыва при импульсной ионизации потока с ударной волной // Доклады академии наук 2008 Том 420 №5 С 619-622

4 Znamenskaya IА , Koroteev D А, Lutsky А Е Discontinuity breakdown on shock wave interaction with nanosecond discharge // Physics of Fluids 2008 Vol 20 P 056101

5 Коротеев ДАО воздействии плазменных образований на ударные волны // Полет 2008 №2 С. 36-42

6 Znamenskaya I А , Koroteev D А , and Popov N A Experimental study of shock wave interacting with plane gas-plasma boundary. // Proc The XVI International Symposium on Transport Phenomena Prague 2005 (CD)

7 Znamenskaya IA, Koroteev D A, Lutsky A E, and Mursenkova IV Nanosecond ionization of flow with a flat shock wave // Proc XV International

Conference on MHD Energy Conversion and VI Workshop on Magnetoplasma Aerodynamics for Aerospace Applications Moscow 2005 Volume 2 P. 537-543

8 Znamenskaya IA , Koroteev D A, and Lutsky A E Experimental realization and numerical study of processes arising in channel after instant energy input in the area in front of shock wave // Proc XIII International Conference on Methods of Aerophysical Research Novosibirsk 2007 Volume 5 P 239-243

9 Znamenskaya IA , Koroteev D A, Orlov D M , Lutsky A E , and Ivanov IE Nanosecond transversal discharges in shock tube channel // Proc XXVI International Symposium on Shock Waves Gettmgen 2007 (CD)

10 Знаменская И А, Коротеев ДА Свечение плазмы импульсного объемного разряда с предыонизацией в потоке с плоской ударной волной и контактной поверхностью // Труды IX Международной научно-технической конференции «Оптические методы исследования потоков» Москва 2007 С 208-211

11 Znamenskaya I А , Koroteev D А, Glow of nanosecond spatial discharge in shock tube flow with shock wave and contact zone // Proc XIII International Symposium on Flow Visualization Nice 2008 (CD)

12 Знаменская И A, Коротеев Д A , Луцкий A E , Воздействие сильноточного объемного поперечного разряда на ударную волну в канале // Тезисы III Школы-семинара по магнитоплазменной аэродинамике Москва 2008 С 2930

13 Знаменская И А, Коротеев ДА, Наносекундная ионизация газодинамического разрыва в канале Тезисы научной конференции Ломоносовские чтения 2008 Секция физики С 218-221

14 Знаменская ИА, Коротеев ДА, Костюков С А, Кули-Заде ТА, Латфуллин Д Ф, Мурсенкова И В Исследование свечения плазмы наносекундных разрядов с высоким временным разрешением // Тезисы докладов XXXV Международной конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу Звенигород 2008 С 339

15 Знаменская И А, Коротеев ДА Особенности свечения плазмы объемного наносекундного разряда при наличии в разрядной области ударной волны // Тезисы докладов конференции по радиационной плазмодинамике Звенигород 2006 С 198-199

16 Знаменская И А Коротеев ДА Экспериментальное исследование ионизации течения с плоской ударной волной Тезисы докладов XII школы-семинара «Современные проблемы аэрогидромеханики» Сочи 2004 С 34.

17 Знаменская И А, Коротеев ДА, Луцкий АЕ, Мурсенкова ИВ Экспериментальное и численное исследование наносекундного энерговклада перед ударной волной в канале Тезисы докладов XIII школы-семинара «Современные проблемы аэрогидромеханики» Сочи 2005 С 43

18 Коротеев ДА Наносекундная ионизация области перед ударной волной Физический факультет МГУ // Тезисы докладов международной конференции «Ломоносов 2005» Секция «Физика» Том 1 Москва 2005 С 127-129

19 Знаменская И А, Коротеев Д А Взаимодействие разрывных потоков газа в ударной трубе с наносекундным объемным разрядом // Тезисы докладов XIII школы-семинара «Современные проблемы аэрогидромеханики» Сочи 2007 С. 49-50

Подписано к печати (М-.О^ЯЙ Тираж -<00 Заказ ,вО

Отпечатано в отделе оперативной печати физического факультета МГУ

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Обзор основных работ по исследованию взаимодействия плазмы и ударных волн.

1.2. Обзор основных работ по разработке и исследованию объёмных наносекундных разрядов.

1.3. Анализ методов реализации распада произвольного разрыва

1.4. Выводы к главе 1.

Глава 2. Методика эксперимента.

2.1. Описание экспериментальной установки.

2.1.1. Газодинамическая часть.

2.1.2. Разрядная часть.

2.2. Особенности проведения экспериментов по исследованию пространственных характеристик плазмы разряда.

2.3. Особенности проведения экспериментов при исследовании временных характеристик плазмы разряда.

2.4. Особенности проведения экспериментов при исследовании спектральных характеристик плазмы разряда.

2.5. Особенности проведения экспериментов при исследовании газодинамических характеристик течения после разрядного воздействия.

2.6. Выводы к главе 2.

Глава 3. Пространственно-временные, спектральные и энергетические характеристики плазмы поперечного наносекундного объёмного разряда с плазменными электродами наличии в разрядной камере газодинамических разрывов.

3.1. Интенсивность свечения разряда в покоящемся газе как функция давления.

3.1.1. Интегральные характеристики.

3.1.2. Спектральные характеристики.

3.2. Интенсивность свечения разряда в покоящемся газе как функция времени.

3.3. Пространственное распределение плазмы разряда при наличии в разрядной камере ударной волны.

3.3.1. Интегральные характеристики.

3.3.2. Спектральные характеристики.

3.3.3. Временные характеристики.

3.4. Пространственное распределение плазмы разряда при наличии в разрядной камере области контактного перехода.

3.5. Зависимость величины удельного объёмного энерговклада от объёма разрядной камеры, отсекаемого скачком уплотнения.

3.6. Выводы к главе 3.

Глава 4. Течение в канале после наносекундной ионизации области потока с газодинамическим разрывом.

4.1. Анализ свойств течения по теневым изображениям.

4.1.1. Экспериментальная реализация распада разрыва.

4.1.2. Экспериментальная реализация неустойчивости Рихтмайера-Мешкова.

4.2. Сопоставление экспериментальных данных с аналитическим решением задачи о распаде произвольного разрыва и результатами численного моделирования параметров течения в условиях эксперимента. Оценка доли энерговклада, идущей на нагрев газа за время свечения разряда.

4.3. Характеристики проходящей ударной волны.

4.4. Выводы к главе 4.

Актуальность проблемы взаимодействия потоков газа с плазменными образованиями обусловлена в первую очередь возможностью применения плазменных технологий для управления потоками. Активно обсуждается использование плазмы для снижения теплового воздействия набегающего потока на летательные аппараты, управления внешним и внутренним обтеканием, увеличения подъёмной силы крыла, уменьшения шумового эффекта летательных аппаратов и аэродинамических установок. Кроме того, существует ряд других важнейших научных задач, решение которых невозможно без детального изучения фундаментальных закономерностей плазменной газодинамики. Среди таких задач можно выделить следующие:

- проблема возникновения ударно-волновых образований в газоразрядных лазерах, влияние ударных волн на параметры излучения;

- влияние газовых разрядов на процессы воспламенения, горения и детонации;

- проблема ослабления взрывных ударных волн.

Постановка задачи. В данной работе решается фундаментальная задача плазменной газодинамики о взаимодействии газодинамического разрыва с однородной объёмной областью наносекундной плазмы. Представлены результаты экспериментального исследования взаимодействия плоской ударной волны и зоны контактного перехода с областью короткоживущей плазмы, реализованной при инициировании на участке канала течения импульсного объёмного разряда с плазменными электродами. Целью диссертационной работы является комплексное экспериментальное исследование процесса взаимодействия разрывного газодинамического течения с областью наносекундной ионизации, созданной поперечным объёмным импульсным разрядом. Достижение этой цели предполагает решение ряда основных задач:

- экспериментальная реализация наносекундной ионизации области газодинамического разрыва;

- исследование пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объёмного разряда, инициированного в потоке с газодинамическим разрывом;

- исследование поля течения после разрядного воздействия на поток;

- разработка и верификация методики определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время разряда;

- оценки эффективности воздействия разряда на ударную волну в канале. Объёмные разряды субмикросекундной длительности, обладающие высокой степенью однородности энерговклада, не рассматривались ранее в приложении детального изучения их взаимодействия с высокоскоростными потоками газа. Этот факт обуславливает научную новизну работы, которая характеризуется следующими основными результатами:

- установлен эффект локализации разряда перед газодинамическим скачком;

- показана возможность управления параметрами разрядного энерговклада при помощи газодинамических скачков;

- установлено, что при локализации наносекундного разряда перед ударной волной на фронте последней возникает распад разрыва;

- проведены вычисления доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время протекания тока импульсного объёмного разряда с плазменными электродами;

- показана возможность применения наносекундных объёмных разрядов для управления параметрами течения в канале.

Научная ценность работы заключается в получении экспериментальных данных по свойствам плазмы наносекундного объёмного разряда при его инициировании на участке течения с газодинамическим разрывом; определении зависимости величины плотности разрядного энерговклада от объёма области межэлектродного пространства, ограниченной газодинамическим разрывом; детальном исследовании свойств течения после разрядного воздействия; разработке методики определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа за время разряда; получении систематических экспериментальных данных по динамике разрывов, на основе которых возможна верификация численных моделей и методов расчёта газодинамических течений с энергоподводом.

Практическая ценность работы обуславливается возможностью использования полученных данных при проектировании устройств для управления параметрами потоков газа; применимостью результатов по управлению параметрами разрядного энерговклада при помощи газодинамических разрывов в приложении к газоразрядным лазерам. Основные положения, выносимые автором на защиту: бездиафрагменный способ реализации явления распада плоского разрыва в канале; способ импульсного воздействия на ударную волну в канале; метод управления объёмным разрядным энерговкладом при помощи газодинамических разрывов; способ визуализации области контактного перехода; методика оценки и оценка доли энергии объёмного разряда субмикросекундной длительности, идущей на нагрев газа за время разряда; результаты исследования пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объёмного разряда, инициированного в потоке с газодинамическим разрывом; экспериментальная зависимость плотности разрядного энерговклада от объёма области межэлектродного пространства, ограниченной газодинамическим разрывом; результаты исследования свойств квазидвумерного течения после наносекундной ионизации области плоской ударной волны в канале;

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы (67 ссылок). Объём диссертации составляет 106 страниц. Работа содержит 43 рисунка.

4.4. Выводы к главе 4.

Проведены исследования течения, возникающего после импульсной ионизации области перед плоской ударной волной в канале, реализованной при самолокализации наносекундного объёмного разряда с плазменными электродами. Установлено, что на фронте исходной ударной волны после разрядного воздействия происходит распад разрыва. Исходный разрыв распадается на две ударные волны, между которыми образуется контактная поверхность. Течение после разрядного воздействия является квазидвумерным и описывается в рамках двумерной модели нестационарных уравнений Эйлера с учетом мгновенного энергоподвода в областях объёмного разряда и поверхностного разряда плазменных электродов. Показана возможность реализации неустойчивости Рихтмайера-Мешкова при воздействии на поток импульсным разрядом с плазменными электродами.

Разработана методика определения доли разрядной энергии Кт, идущей на нагрев газа непосредственно за время свечения разряда. Показано, что в диапазоне давлений 25-^-80 торр эта доля составляет 25%. Адекватность измерения Кт подтверждена при сравнении экспериментальных теневых изображений структуры течения с результатами численного расчёта параметров течения в условиях эксперимента. Установлено, что при локализации области энерговклада ударной волной величина повышения температуры после разрядного воздействия может достигать 900 К, что соответствует скорости нарастания температуры 5 К/нс.

Показана возможность применения импульсного разрядного воздействия для управления параметрами течения с разрывами. Установлено, что на некотором участке канала течения при разрядном воздействии в условиях эксперимента можно добиться двукратного уменьшения интенсивности проходящей ударной волны по сравнению и интенсивностью падающей.

Заключение. Основные выводы по результатам работы.

1. Выполнено комплексное исследование нестационарного процесса взаимодействия разрывного газодинамического течения с высокооднородной неравновесной областью объёмной ионизации, созданной импульсным разрядом с предыонизацией ультрафиолетовым свечением от плазменных электродов. Проведены эксперименты по изучению влияния ударных волн с числами Маха 1.7-И.5 и областей контактного перехода на параметры объёмного разряда субмикросекундной длительности. Экспериментально исследовались особенности течения после импульсной ионизации области плоской ударной волны.

2. Исследования пространственно-временных и спектральных характеристик плазмы наносекундного объёмного разряда, инициированного в области потока газа с плоским скачком уплотнения, показали возможность управления параметрами разрядного энерговклада при помощи эффекта самолокализации разряда в потоке с разрывами. Установлено, что величина удельного разрядного энерговклада может быть охарактеризована средней локальной интенсивностью свечения плазмы разряда, интенсивностью одной из характерных полос спектра или интегральной по спектру интенсивностью свечения. Показано, что используемый тип разряда может применяться для визуализации структуры течения в ударной трубе.

3. Установлено с применением теневой методики, что после воздействия импульсного объемного разряда на область потока с плоской ударной волной (М= 1.7-^-3.2) в канале реализуется явление распада разрыва на границе газ-короткоживущая плазма. Возникает двумерное нестационарное разрывное течение с образованием контактной поверхности и двух ударных волн, одна из которых распространяется по области неравновесного газа.

4. Разработана методика определения доли разрядной энергии, идущей на нагрев газа непосредственно за время свечения. В условиях эксперимента эта доля составляет 25%. Сравнение экспериментальных теневых изображений структуры течения (2-М 00 мкс после разряда) с результатами двумерных численных расчётов для условий эксперимента показало точность двумерной модели мгновенного энерговложения в область перед фронтом ударной волны. Установлено, что при локализации области энерговклада ударной волной величина повышения температуры после разрядного воздействия может достигать 900 К, что соответствует скорости нарастания температуры 5 К/нс.

5. Проанализирована возможность применения импульсных объёмных разрядов для управления параметрами разрывного течения газа. Установлено, что при разрядном воздействии в условиях эксперимента можно добиться двукратного уменьшения интенсивности проходящей ударной волны на некотором участке канала по сравнению с интенсивностью падающей.

6. Визуализирована область контактного перехода (воздух-гелий) импульсным объемным разрядом.

Благодарности

Автор выражает благодарность научному руководителю, профессору Знаменской Ирине Александровне, за постановку уникальной научной задачи, организаторские усилия, затраченные при подготовке экспериментов, плодотворные дискуссии по поводу полученных результатов; доценту Мурсенковой Ирине Владимировне, аспирантам Латфуллину Денису Фатбировичу и Орлову Денису Михайловичу за помощь в проведении экспериментов и плодотворные научные обсуждения; профессорам Сысоеву Николаю Николаевичу, Осипову Алексею Иосифовичу и Уварову Александру Викторовичу за научные консультации и помощь в организации мероприятий, связанных с подготовкой диссертации к защите; ведущим научным сотрудникам, Луцкому Александру Евгеньевичу и Попову Николаю Александровичу за теоретическую поддержку результатов работы и написание совместных статей; всем сотрудникам, аспирантам и студентам кафедры молекулярной физики, кто каким-либо образом участвовал в подготовке диссертации.

1. Bletzinger P., Ganguly В. N., Van Wie D. and Garscadden A. Plasmas in high speed aerodynamics // Journal of Physics D: Applied Physics. 2005. Volume 38. Issue 4. P. R33-R57.

2. Георгиевский П. Ю., Левин В. А. Управление обтеканием различных тел с помощью локализованного подвода энергии в сверхзвуковой набегающий поток // Изв. РАН. МЖГ. 2003. № 5. С. 154-167.

3. Skews В.W, Draxl М.А., Felthun L., Seitz M.W. Shock wave trapping // Shock Waves. 1998. Volume 8. P. 23-28.

4. Ionikh Y.Z., Chernysheva N.V., Meshchanov A.V., Yalin A.P., Miles R.B. Direct evidence for thermal mechanism of plasma influence on shock wave propagation // Physics Letters A. 1999. Volume 259. P. 387-392.

5. Kolb A. C. Production of High-Energy Plasmas by Magnetically Driven Shock Waves // Physical Review. 1957. Volume 107. P. 345 350.

6. Климов А.И., Коблов A.H., Мишин Г.И. и др. Распространение ударных волн в распадающейся плазме // Письма в ЖТФ. 1982. Том 8. Выпуск 9. С. 551 -554.

7. Горшков В.А., Климов А.И., Коблов А.Н., Мишин Г.И., Федотов К.В., Явор И.П. Особенности поведения электронной плотности в слабоионизованной неравновесной плазме при распространении в ней ударной волны // ЖТФ. 1987. Том 57. Выпуск 10. С. 1893-1898.

8. Авраменко Р.Ф., Рухадзэ А.А., Теселкин С.Ф. О структуре ударной волны в слабоионизованной неизотермической плазме // Письма в ЖЭТФ. 1981. Том 34. Выпуск 9. С. 485 488.

9. Алфёров В.И., Дмитриев JI.M. Электрический разряд в потоке газа при наличии градиентов плотности // ТВТ. 1985. Том 23. № 4. С. 677 682.

10. Найдис Г.В. Пространственное распределение параметров плазмы вблизи фронта ударной волны в газовом разряде // ТВТ. 1991. Том 29. № 1. С. 15 -20.

11. Климов А.И., Мишин Г.И., Федотов А.Б., Шаховатов В.А. Распространение ударной волны в нестационарном тлеющем разряде // Письма в ЖТФ. 1989. Том 15. № 20. С. 31 36.

12. Мишин Г.И., Серов Ю.Л., Явор И.П. Обтекание сферы при сверхзвуковом движении в газоразрядной плазме // Письма в ЖТФ. 1991. Том 17. Выпуск 11. С. 65-71.

13. Серов Ю.Л., Явор И.П. Абляция при сверхзвуковом движении тела в плазме // ЖТФ. 1995. Том 65. Выпуск 3. С. 38 45.

14. Lowry Н., Smith М., Sherrouse P., Felderman J., Drake J., Bauer M, Pruitt D., Keefer D. Ballistic range tests in weakly ionized argon // proc. AIAA Weakly Ionized Gases Workshop, 3rd, Norfolk, VA, Nov. 1 5, 1999 (AIAA-1999-4822).

15. Candler G.V., Kelley J.D., Macheret S.O., Shneider M.N. Adamovich I. Vibrational Excitation, Thermal Nonuniformities, and Unsteady Effects on Supersonic Blunt Bodies // AIAA Journal. 2002. Volume 40. №9. 1803- 1810.

16. Greenberg O.W., Sen H.K., Treve Y.M. Hydrodynamic Model of Diffusion Effects on Shock Structure in a Plasma // Physics of Fluids. 1960. Volume 3 P. 379-386.

17. Великович A.JI., Либерман M.A. Физика ударных волн в газах и плазме. М.: Наука, 1987. 320 с.

18. Kolesnikov A.F. Mechanism of the ion baro-thermal-diffusion pumping in weakly ionized shock layer // proc. AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, 32nd, Anaheim, CA, June 11-14, 2001 (AIAA-2002-2871).

19. Hershkowitz N. Review of recent laboratory double layer experiments // Space Science Reviews. 1985. Volume 41. P. 351 391.

20. Raadu M.A. The physics of double layers and their role in astrophysics // Physics Reports. 1989. Volume 178. Issue 2. P. 25 97.

21. Maciel H.S., Allen J. E. Free double layers in mercury-arc discharge // Journal of Plasma Physics. 1989. Volume 42. P. 321 352.

22. Williamson J.M., Ganguly B.N. He metastable density in a double layer formed by a diameter discontinuity in a positive column // Physical Review E. 2001. Volume 64. P. 036403.

23. Bletzinger P., Ganguly B. N. Local acoustic shock velocity and shock structure recovery measurements in glow discharges // Physics Letters A. 1999. Volume 258. P. 342-348.

24. Bletzinger P., Ganguly B.N., Garscadden A. Strong double-layer formation by shock waves in nonequilibrium plasmas // Physical Review E. 2003. Volume 67. P. 047401.

25. Bletzinger P., Ganguly B.N., Garscadden A. Electric field and plasma emission responses in a low pressure positive column discharge exposed to a low Mach number Shockwave // Physics of Plasmas. 2000. Volume 7. Issue 10. P. 4341 -4346.

26. Месяц Г.А., Бычков Ю.И., Кременев B.B. Импульсный наносекундный электрический разряд в газе // УФН. 1972.Том 107. Выпуск 2. С. 201 228.

27. Энциклопедия низкотемпературной плазмы под ред. Фортова В.Е., Серия Б, Тематический том VIII-1, С. 170, изд «Янус-К», Москва, 2005.

28. Fletcher R.G. Impulse Breakdown in the 10~9 Sec. Range of Air at Atmospheric Pressure Physical Review. 1949. Volume 76. P.1501-1511.

29. Бычков Ю.И., Королев Ю.Д., Гаврилюк П.А. Формирование разряда и образование высокопроводящего канала при электрическом разряде в наносекундном диапазоне // ЖТФ. 1972. Т. 42. № 8. С. 1674-1680.

30. Бычков Ю.И. и др. Импульсный объёмный разряд с плазменным катодом в молекулярных газах высокого давления // ЖТФ. 1983. Том 53. Выпуск 11. С. 2138-2141.

31. Карлов Н.В., Кузьмин Г.П., Прохоров А.Н. Газоразрядные лазеры с плазменными электродами // Изв. АН СССР, сер. Физическая. 1984. Том 48. №7. С. 1430-1436.

32. Зарослов Д.Ю., Карлов Н.В., Кузьмин Г.П., Никифоров С.М. Спектральные характеристики вакуумных ультафиолетовых источников предыонизации для СОг лазеров // Квантовая электроника. 1978. Т. 5. С. 1221-1230.

33. Kosugi S., Ohishi Т., Маепо К., Honma Н. Shock waves in the cavity of excimer laser of Xe-He inclusion // proc. Shock Waves. Marseille, 1993. P. 329-334.

34. Кочин H. E. Собрание сочинений. Т. 2. М.-Л.: АН СССР, 1949 С. 5-42.

35. Чёрный Г.Г. Газовая динамика. М.: Наука, 1988. 424 с.

36. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика т. VI: Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с.

37. Годунов С. К. Разностный метод численного расчета разрывных решений уравнений гидродинамики // Мат. сб. 1959. Том. 47(89), №3. С. 271-306.

38. Баженова Т.В., Гвоздева Л.Г. Нестационарные взаимодействия ударных волн. М.: Наука, 1977. 274 с.

39. Мешков Е.Е. Неустойчивость границы раздела двух газов, ускоряемых ударной волной // Изв. АН СССР. МЖГ. 1969. № 5. С. 151 157.

40. Скотников М.М. Теневые количественные методы в газовой динамике. М.: Наука, 1976. 160 с.

41. Знаменская И.А., Гвоздева Л.Г., Знаменский Н.В. Методы визуализации в механике газа. М.: МАИ, 2001. 57 с.

42. Hiramatsu М., Furuhashi Н., Goto Т. Determination of electron density in discharge-pumped excimer laser using Stark broadening of Hp line // J. Appl. Phys. 1986. Volume 60. P. 1946 -1948.

43. Hiramatsu M., Furuhashi H., Goto T. Longitudinal discharge XeCl excimer laser with automatic UV preionization // Appl. Phys. Lett. 1987. Volume 50. Issue 14. P. 883-885.

44. Kosugi S., Maeno K., Honma H. Measurement of Gas Temperature Profile in Discharge Region of Excimer Laser with Laser Schlieren Method // Jpn. J. Appl. Phys. 1993. Volume 32. P. 4980.

45. Алфёров В.И., Бушмин A.C. Электрический разряд в сверхзвуковом потоке воздуха // ЖЭТФ. 1963. Том 44. № 6. С. 1775-1179.

46. Алферов В.И. Исследование структуры электрического разряда большой мощности в высокоскоростном потоке воздуха

47. Изв. РАН. МЖГ. 2004. № 6. С. 163-175.

48. Знаменская И.А., Коротеев Д.А. Наносекундный объёмный газовый разряд в потоке с газодинамическими разрывами // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2008. №1. С. 81-83.

49. Знаменская И.А., Коротеев Д.А., Попов Н.А. Наносекундный сильноточный разряд в сверхзвуковом потоке газа // ТВ Т. 2005.Том 43. №6. С. 820-827.

50. Hoocker WJ. Testing time and contact zone phenomena in shock tube // Phys. Fluids. 1961. Volume 4. Number 12. P. 1451-1463.

51. Васильева P.B., Зуев А.Д., Миршанов Д.Н. О распределении толкаемого газа в ударной трубе и структуре пробки за сильными ударными волнами // ЖТФ. 1979. Том 49. Выпуск 2. С. 419-426.

52. Duff. R. Shock Tube Performance at Low Initial Pressure // Phys. Fluids. 1959. Volume 2. Number 2. P. 207-216.

53. Hall J. Transition Through a Contact Region // Journal of Applied Physics. 1955. Volume 26. Number 6. P. 698-700.

54. Levine M. Turbulent Mixing at the Contact Surface in a Driven Shock Wave // Phys. Fluids. 1970. Volume 13. Number 5. P. 1166-1171.

55. Mirels H. Test Time in Low Pressure Shock Tubes // Phys. Fluids. 1963. Volume 6. Number 9. P. 1201-1214.

56. Знаменская И.А., Коротеев Д.А., Луцкий A.E. Экспериментальная реализация двумерной задачи о распаде разрыва при импульсной ионизации потока с ударной волной // Доклады академии наук. 2008. Том 420. №4. С. 619-622.

57. Znamenskaya I.A., Koroteev D.A., Lutsky А. Е. Discontinuity breakdown on shock wave interaction with nanosecond discharge // Physics of Fluids. 2008. Vol. 20. P. 056101.

58. Кузнецова JI.А., Кузьменко H.E., Кузяков Ю.Я., Пластинин Ю.А. Вероятности оптических переходов двухатомных молекул. М.: Наука, 1980. 320 с.

59. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1980. 240 с.

60. Знаменская И.А., Луцкий А.Е., Мурсенкова И.В. Исследование поверхностного энерговклада в газ при инициировании импульсного разряда типа «плазменный лист» // Письма в ЖТФ. 2004. Том 30. С. 38-42.

61. Знаменская И.А., Латфуллин Д.Ф., Луцкий А.Е., Мурсенкова И.В., Сысоев Н.Н. Развитие газодинамических возмущений из зоны распределенного поверхностного скользящего разряда // ЖТФ. 2007. Том 77. Выпуск 5. С. 10-18.

62. Richtmyer R.D. Taylor instability in shock acceleration of compressible fluids // Comm. Pure. Appl. Math. 1960. Volume 13. P.297-319.

63. Sasoh A., Ohtani Т., Mori K. Pressure Effect in a Shock-Wave-Plasma Interaction Induced by a Focused Laser Pulse // Phys. Rev. Lett. 2006. Volume 97. P. 205004.

64. Знаменская И.А., Луцкий А.Е Исследование эволюции и взаимодействия разрывов течения в канале под действием импульсного вложения энергии, Препринт ИПМ № 88, Москва, 2005 г.

65. Овсянников Л.В. Лекции по основам газовой динамики. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003. 336 с.