Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Гиперзвуковое обтекание тел сильнонеравновесной плазмой газового разряда

Д.В. Рупасов, студент V курса;  А.Ю. Стариковский, д. ф.-м. н.

Московский Физико–Технический Институт

 

Физика процессов, сопровождающих распространение ударных волн через сильнонеравновесную плазму, остается предметом пристального внимания исследователей уже на протяжении 30 лет [1].

В настоящей работе представлены эксперименты по исследованию влияния газового разряда на режимы обтекания тел гиперзвуковым потоком. Гиперзвуковой поток формировался при расширении рабочего газа из форкамеры в рабочую через коническое сопло. Расчетный режим соответствовал числу Маха М = 8.2. Перепад давления между форкамерой и рабочей камерой составлял 20 - 40 Торр при расходе газа ~ 0.5 г/с. Давление в камере и основном объеме вакуумной трубы измерялось с помощью термопарных ламп и равнялось 5*10-3 торр. В качестве рабочих газов использовались воздух и СО2. В поток помещались затупленные тела, перед которыми формировалась отошедшая ударная волна. Вверх по потоку зажигался тлеющий разряд, производивший сильнонеравновесное возбуждение и ионизацию газа. В основном эксперименты проводились с использованием двух конфигураций. В первой модель представляла собой металлический цилиндр, расположенный перпендикулярно потоку. Высокое напряжение подавалось на сопло, модель была заземлена. Величина разрядного промежутка составляла ~ 6 см., напряжение на межелектродном промежутке ранялось 0.3 – 2 кВ, максимальный ток разряда равнялся 100 мА. Во второй конфигурации модель была выполнена в виде цилиндра из диэлектрического материала, располагавшегося торцом к потоку. В этом случае высокое напряжение подавалось на расположенную в цилиндре металлическую вставку диаметром 10 мм. Расстояние между электродами составляло ~ 3 см., напряжение на межелектродном промежутке ранялось 1 – 5 кВ, максимальный ток разряда равнялся 120 мА. Высокие величины приведенного электрического поля обеспечивали сильнонеравновесный характер возбуждения газа. В экспериментах с помощью CCD-камеры измерялась величина отхода ударной волны в зависимости от параметров разряда и величина полного давления за ударной волной.  При высоких величинах энерговклада наблюдалось увеличение расстояния отхода ударной волны и скачкообразное уменьшение давление полного напора за ударной волной (до 10%) (рисунок). Влияние разряда начинает проявляться при токах порядка 50 mA, при этом мощность, рассеиваемая в плазме, достигала 150 - 300 Вт при падающей вольт-амперной характеристике разряда, что является следствием развития термоионизационной неустойчивости и перехода разряда в дуговой режим. Таким образом, в условиях наших экспериментов изменение режима обтекания тел являлось следствием нагрева газа сильноточным разрядом.

Литература:

[1] Richard B. Miles, Sergey O. Macheret, Luigi Martinelli, Robert Murray, Mikhael Shneider, and Yurii Z. Ionikh. Plasma Control of Shock Waves in Aerodynamics and Sonic Boom Mitigation. 32nd AIAA Plasmodynamics and Lasers Conference and 4th Weakly Ionized Gases Workshop Conference & Exhibit. 11-14 June 2001, Anaheim, CA.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика