О влиянии гидродинамических неустойчивостей на спектрально-яркостные характеристики гиперзвуковых газово-плазменных потоков в инертных газах - page 12

полному “смазыванию” интерференционных полос за время экспо-
зиции кадра (рис. 3). В общем случае такие флуктуации приводят к
увеличению интегральной интенсивности теплового излучения (про-
порциональной
p
2
p
)
[10].
Особенно существенно влияние эффекта турбулентности проявля-
ется на эмиссионных характеристиках потока в вакуумной ультрафи-
олетовой области спектра. Как известно [2], при одномерном истече-
нии плазмы в плотный газ образуется структура типа распада разрыва;
пробка сжатого газа между ударной волной и плазмой является пре-
пятствием для выхода вакуумного ультрафиолета в невозмущенный
газ. Однако в сильноточных плазмодинамических разрядах (в отличие
от разрядов с омическим нагревом плазмы [2]) на значительной части
границы газа и плазмы существовует тангенциальный разрыв скоро-
стей, неустойчивый относительно турбулизации, что приводит к пере-
мешиванию сжатого газа с излучающей плазмой, интенсификации пе-
реноса массы, импульса и энергии, т.е. к разрушению поглощающего
слоя и облегчению выхода вакуумного ультрафиолета в невозмущен-
ный газ. При коаксиально-торцевой геометрии электродов ускорителя
турбулентная модификация должна наблюдаться в головной и боковой
частях плазменного образования, но этот эффект не имеет условий для
возникновения (тангенциального разрыва скоростей) вблизи электро-
дов. Таким образом, согласно приведенным представлениям, следует
ожидать, что потоки выходящего из плазмы вакуумного ультрафиолета
максимальны вблизи головной и боковой части “плазменного поршня”
и минимальны в приэлектродной зоне.
Полученные экспериментальные результаты подтверждают выше-
сказанное предположение, что в боковой и головной частях разря-
да, где проявляется эффект турбулентной модификации параметров
плазмы и газа, потоки ВУФ излучения в 3. . . 10 раз больше, чем
у электродов, где турбулизация отсутствует. Максимальная мощ-
ность потоков излучения, например, в полосе поглощения ксенона
12
,
1
hν <
21
,
6
эВ, составляет
2
10
6
Вт/см
2
. Эксперимен-
тальное исследование излучения плазмодинамических разрядов в
области вакуумного ультрафиолета в различных инертных газах под-
тверждает высокий (
10
7
Вт/см
2
)
уровень их плотности мощности в
ближней зоне, сравнимый с получаемыми при взрывных эксперимен-
тах [10], что существенно, например, при исследовании многофак-
торных процессов взаимодействия мощных широкополосных потоков
излучения с веществом, лабораторном моделировании радиационно-
плазмодинамических процессов воздействия на конденсированные
среды излучающей лазерной плазмы и сильных ударных волн, т.е.
актуальных задач радиационной газо-плазмодинамики.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 3
83
1...,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 13
Powered by FlippingBook