Исследование механизмов управления характеристиками газо-плазменных потоков с помощью внешних электрических и магнитных полей

Отчет 168 с., 1 кн., 83 рис., 2 табл., 167 источн. МАГНИТОПЛАЗМЕННАЯ АЭРОДИНАМИКА, СВЧ, НАНОСЕКУНДНЫЙ, КАПИЛЛЯРНЫЙ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД, ВОСПЛАМЕНЕНИЕ, ПЛАЗМЕННЫЕ СТРУИ, ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ГАЗОПЛАЗМЕННЫЕ ПОТОКИ, СВЧ ИЗЛУЧЕНИЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ, ПЛАЗМЕННЫЙ КАНАЛ Объекты исследований: газоплазменные высокоскоростные потоки, плазма, гиперзвуковые, электрические наносекундные, СВЧ разряды, плазменные образования и струи, воспламенение и горение, магнитосфера, актуаторы. Цель работы – экспериментальные и теоретические исследования: управление процессами в движущихся газоплазменных средах используя электрические разряды и электрические и магнитные поля; взаимодействие СВЧ излучения с плазменными струями, вихревых и плазменных образований — с газоплазменными потоками, в том числе высокоскоростными; управление процессами воспламенения и горения. Основные научные результаты, полученные в ходе выполнения НИР: Выполнено численное 2D-моделирование продольно-поперечного разряда в высокоскоростном воздушном потоке и установлен качественный механизм перепробоя. Выполнено численное моделирование горения этилена в воздухе для различных начальных температур и концентрации кислорода. Проведено исследование сильноточного разряда в воздухе на основе доработанной численной модели электрического разряда, созданной и апробированной ранее. Методами оптической спектроскопии получена пространственная картина распределения параметров плазмы импульсного капиллярного разряда с эродирующей стенкой, выполненной из политетрафторэтилена. Выдвинута гипотеза и установлено, что тонкий плазменный СВЧ канал самоорганизуется в соответствии с принципом поглощения максимальной энергии. Проведено исследование детонационных свойств гетерогенной энергонасыщенной плазмы на уникальной созданной экспериментальной установке эрозионный плазмотрон+ плазменный фокус. Представлено экспериментальное исследование влияния газового электрического разряда на устойчивость ламинарной микроструи. Выполнена визуализация струи. Выполнено моделирование акустического и разрядного возбуждения ламинарной микроструи газа, используя программу FlowVision. Получено качественное соответствие результатов расчета данным эксперимента и сведениям из литературы. Получена зависимость момента воспламенения активированной разрядом зоны и момента возникновения самовоспламенения топливной смеси в области перед фронтом волны горения от двух параметров: угла поворота коленвала, при котором инициировался разряд, и удельного энерговклада в стримерный канал. Проведено исследование отклика магнитосферы на воздействие солнечного ветра в зависимости от плотности набегающего потока плазмы. Показано формирование кинетических когерентных структур вблизи максвелловских равновесий в слабо столкновительных плазменных средах. С помощью операторного метода описания переноса энергии излучением в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах теория переноса впервые обобщена на случай гипотетической локализации излучения.