Анализ экспериментальных результатов
. В экспериментах при
взаимодействии ускоренного плазменного потока с газовой средой за-
регистрирована сложная ударно-волновая структура, существенно от-
личающаяся от одномерной. Перед центральным электродом ускори-
теля после оттеснения газа образуется характерная для плазмодина-
мических разрядов зона повышенной плотности и температуры (МГД-
компрессии), что свидетельствует о сильной фокусировке внутренней
части потока еще в межэлектродном промежутке. Вокруг этой зоны
при различных плотностях и химическом составе газа регистрирует-
ся газодинамический разрыв, причем меньшее основание усеченного
конуса его поверхности опирается на кромку центрального электро-
да (рис. 2, 3) (так как образование ударной волны в данном случае,
по-видимому, связано со взаимодействием сильно сфокусированного
плазменного потока с кромкой центрального электрода). Перед тор-
цом ускорителя наблюдается другой конический газодинамический
разрыв, обращенный б´ольшим основанием конуса к срезу ускорителя.
За линией пересечения этих двух газодинамических разрывов так-
же наблюдаются сужающаяся и расширяющаяся конические ударные
волны, которые, в свою очередь, отражаются от приосевого течения
и внешней границы плазменного образования. Система газодинами-
ческих разрывов, зон фокусировки и разрежения потока напоминает
структуры, образующиеся, например, при сверхзвуковом истечении
газа в затопленное пространство из газодинамического сопла [4, 7];
однако полной аналогии здесь нет из-за существенной нестационар-
ности, радиальной неоднородности потоков, а также проявления ради-
ационных и магнитогазодинамических эффектов. Плоская поперечная
ударная волна в голове плазменного образования (аналог одномерной
ударной волны) наблюдается не всегда. При прохождении элементом
массы плазмы каждой ударной волны происходит термализация ча-
сти его кинетической энергии. В результате в плазмодинамических
разрядах в газах (по сравнению с вакуумными плазмодинамически-
ми разрядами) уменьшаются характерные значения скорости пото-
ков до
v
= 30
. . .
35
км/с, растут излучательная способность и тем-
пература плазмы до
T
3
. . .
6
эВ, снижаются значения числа Маха
до M
2
. . .
4
. Область свечения состоит из ряда излучающих зон,
расположенных по всему плазменному образованию. Таким образом,
вследствие существенной неодномерности взаимодействия ускорен-
ного плазменного потока с газом термализация кинетической энергии
носит многоступенчатый характер, что заметно меняет форму тела
свечения и параметры излучающей плазмы и тем самым существенно
влияет на световой КПД разряда.
Регистрируемые конические газодинамические разрывы внутри
плазменного образования при развитии разряда перемещаются вверх
76
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 3
