1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 5, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 5, стр. 488-494

Влияние тока и межэлектродного расстояния на характеристики продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке воздуха

Е. Е. Перевощиков a, А. А. Фирсов a, *

a Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
Москва, Россия

* E-mail: af@jiht.org

Поступила в редакцию 11.11.2022
После доработки 04.02.2023
Принята к публикации 15.02.2023

Аннотация

Изучена проблема устойчивой работы продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке и его параметры. Рассмотрен продольно-поперечный дуговой разряд в воздушном потоке с параметрами M = 2, V ~ 500 м/с, Tg = 170 K, Pst = 22 кПа. Для получения данных об изменении длины разряда, тока и напряжения во времени использовались высокоскоростная съемка и запись осциллограмм. Исследована динамика разряда постоянного тока и описаны связи между его геометрическими и электрическими параметрами. Эксперименты были направлены на получение подробных данных о влиянии межэлектродного расстояния и тока на длину разряда и, соответственно, на напряжение и выделяемую мощность, а также на определение типичных частот перепробоя в зависимости от параметров разряда. Также было определено падение напряжения в приэлектродных слоях.

Ключевые слова: сверхзвуковой поток, продольно-поперечный разряд, электрический разряд, плазменная аэродинамика

Список литературы

  1. Poggie J., McLaughlin T., Leonov S. // Aerospace-Lab J. 2015. № 10. P. AL10-01. https://doi.org/10.12762/2015.AL10-01

  2. Ershov A.P., Surkont O.S., Timofeev I.B., Shibkov V.M., Chernikov V.A. // High Temperature. 2004. V. 42. P. 667. https://doi.org/10.1023/B:HITE.0000046519.53287.47

  3. Firsov A., Savelkin K.V., Yarantsev D.A., Leonov S.B. // Philos. Trans. R. Soc. A. 2015. V. 373. P. 2048. https://doi.org/10.1098/rsta.2014.0337

  4. Alferov V.I., Bushmin A.S. // Soviet Phys. JETP. 1963. V. 17. P. 1190.

  5. Alferov V.I., Bushmin A.S., Kalachev B.V. // Soviet Phys. JETP. 1967. V. 24. P. 859.

  6. Ershov A.P., Kalinin A.V., Surkont O.S., Timofeev I.B., Shibkov V.M., Chernikov V.A. // High Temperature. 2004. V. 42. P. 865. https://doi.org/10.1007/S10740-005-0029-0

  7. Bychkov V.L., Grachev L.P., Esakov I.I., Ravaev A.A., Khodataev K.V. // Technical Phys. 2004. V. 49. P. 833. https://doi.org/10.1134/1.1778855

  8. Шибков В.М., Шибкова Л.В., Логунов А.А. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. № 3. С. 314 Shibkov V.M., Shibkova L.V., Logunov A.A. // Plasma Phys. Rep. 2017. V. 43. P. 373. https://doi.org/10.1134/S1063780X17030114

  9. Шибков В.М., Шибкова Л.В., Логунов А.А. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. № 8. С. 661. Shibkov V.M., Shibkova L.V., Logunov A.A. // Plasma Phys. Rep. 2018. V. 44. P. 754. https://doi.org/10.1134/S1063780X18080056

  10. Шибков В.М., Корнев К.Н., Логунов А.А., Нестеренко Ю.К. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 657–663. = Shibkov V.M., Kornev K.N., Logunov A.A., Nesteren-ko Yu.K. // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. P. 806–811. https://doi.org/10.1134/S1063780X22700258

  11. Shibkova L.V., Shibkov V.M., Logunov A.A., Dolb-nya D.S., Kornev K.N. // High Temperature. 2020. V. 58. № 6. P. 754. https://doi.org/10.1134/S0018151X2006019X

  12. Ershov A.P., Kamenshchikov S.A., Kolesnikov E.B., Logunov A.A., Firsov A.A., Chernikov V.A. // Fluid Dynamics. 2008. V. 43. P. 605. https://doi.org/10.1134/S0015462808040133

  13. Leonov S.B., Savelkin K.V., Firsov A.A., Yarantsev D.A. // High Temperature. 2010. V. 48. P. 896. https://doi.org/10.1134/S0018151X10060179

  14. Firsov A.A., Kolosov N.S. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 2100. P. 012017. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2100/1/012017

  15. Leonov S.B., Elliott S., Carter C., Houpt A., Lax P., Ombrello T. // Exp. Therm. Fluid Sci. 2021. V. 124. P. 110355. https://doi.org/10.1016/J.EXPTHERMFLUSCI.2021.110355

  16. Битюрин В.А., Добровольская А.С., Бочаров А.Н., Фирсов А.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. № 5. = Bityurin V.A., Dobrovolskaya A.S., Bocharov A.N., Fir-sov A.A. // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49. № 5. https://doi.org/10.31857/S0367292123600267

  17. Efimov A.V., Firsov A.A., Kolosov N.S., Leonov S.B. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. P. 07LT01. https://doi.org/10.1088/1361-6595/AB9C94

  18. Firsov A.A., Efimov A.V., Kolosov N.S., Moralev I.A., Leonov S.B. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 2100. P. 012007. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2100/1/012007

  19. Tang M., Wu Y., Wang H. // Acta Astronaut. 2022. V. 198. P. 577. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.07.010

  20. Ma X., Fan J., Wu Y., Liu X., Xue R. // Phys. Fluids. 2022. V. 34. P. 086102. https://doi.org/10.1063/5.0095487

  21. Andrews P., Lax P., Leonov S. // Energies (Basel). 2022. V. 15. P. 7104. https://doi.org/10.3390/EN15197104

  22. Falempin F., Firsov A.A., Yarantsev D.A., Goldfeld M.A., Timofeev K., Leonov S.B. // Exper. Fluids. 2015. V. 56. P. 54. https://doi.org/10.1007/S00348-015-1928-4

  23. Ferrero A. // Aerospace. 2020. V. 7. P. 32. https://doi.org/10.3390/aerospace7030032

  24. Watanabe Y., Elliott S., Firsov A., Houpt A., Leonov S. // J. Phys. D Appl. Phys. 2019. V. 52. P. 444003. https://doi.org/10.1088/1361-6463/AB352F

  25. Hongyu W., Feng X., Jie L., Cheng Y., Yanguang Y. // Acta Astronaut. 2021. V. 187. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.06.049

  26. Gong G., Li Y., Wang Y., Kuang P. // AIP Adv. 2020. V. 10. P. 055212. https://doi.org/10.1063/1.5145235

  27. Dvinin S.A., Ershov A.P., Timofeev I.B., Chernikov V.A., Shibkov V.M. // High Temperature. 2004. V. 42. P. 171. https://doi.org/10.1023/B:HITE.0000026147.82949.36

  28. Moralev I., Kazanskii P., Bityurin V., Bocharov A., Fir-sov A., Dolgov E., Leonov S. // J. Phys. D Appl. Phys. 2020. V. 53. P. 425203. https://doi.org/10.1088/1361-6463/AB9D5A

  29. Bityurin V.A., Bocharov A.N., Kuznetsova T.N. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1698. P. 012027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1698/1/012027

  30. Tarasov D.A., Firsov A.A. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 2100. P. 012015. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2100/1/012015

  31. Bourlet A., Labaune J., Tholin F., Pechereau F., Vincent-Randonnier A., Laux C.O. // AIAA Sci. Technol. Forum Exposition, AIAA SciTech Forum 2022. P. 2022-0831. https://doi.org/10.2514/6.2022-0831

  32. Трошкин Р.С., Фирсов А.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. № 5. = Troshkin R.S., Firsov A.A. // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49. № 5. https://doi.org/10.31857/S036729212360022X

  33. Битюрин В.А., Бочаров А.Н., Добровольская А.С., Попов Н.А., Фирсов А.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. № 5. Bityurin V.A., Bocharov A.N., Dobrovol-skaya A.S., Popov N.A., Firsov A.A. // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49. № 5. https://doi.org/10.31857/S0367292123600255

  34. Houpt A., Hedlund B., Leonov S., Ombrello T., Carter C. // Exp. Fluids. 2017. V. 58. P. 25. https://doi.org/10.1007/S00348-016-2295-5

  35. Logunov A.A., Kornev K.N., Shibkova L.V., Shibkov V.M. // High Temperature. 2021. V. 59. P. 19. https://doi.org/10.1134/S0018151X21010119

  36. Firsov A., Bityurin V., Tarasov D., Dobrovolskaya A., Troshkin R., Bocharov A. // Energies (Basel). 2022. V. 15. P. 7015. https://doi.org/10.3390/en15197015

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал