Влияние закрутки потока на дозвуковую струю воздуха в ВЧ-плазмотроне ВГУ-4
- Авторы: Васильевский С.А.1, Колесников А.Ф.1
-
Учреждения:
- Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
- Выпуск: № 5 (2024)
- Страницы: 120-128
- Раздел: Статьи
- URL: https://kazanmedjournal.ru/1024-7084/article/view/681541
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708424050119
- EDN: https://elibrary.ru/NQGGVA
- ID: 681541
Цитировать
Аннотация
Исследовано влияние учета закрутки потока при расчете обтекания цилиндрической модели диаметром 50 мм дозвуковой струей воздушной плазмы, истекающей из разрядного канала в испытательную камеру ВЧ-плазмотрона ВГУ-4 ИПМех РАН. Проведено сравнение расчетов осесимметричного обтекания модели на основе полных уравнений Навье—Стокса с учетом (новые результаты) и без учета (старые результаты) тангенциальной компоненты скорости w для условий экспериментов при давлении 80 мбар в широком диапазоне мощности по анодному питанию, для различных значений расстояния от среза канала плазмотрона до модели. Показано, что при расчете для малой мощности плазмотрона ВГУ-4 с учетом закрутки потока картина обтекания лобовой части модели меняется: вместо относительно тонкого пограничного слоя перед моделью образуется вихревая область. Для умеренной и большой мощности плазмотрона влияние учета закрутки на изолинии безразмерной функции тока и на изотермы мало в области ядра струи перед моделью, но является значительным во внешней области течения в испытательной камере.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
С. А. Васильевский
Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: koles@ipmnet.ru
Россия, Москва
А. Ф. Колесников
Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Email: koles@ipmnet.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Васильевский С.А., Колесников А.Ф. Численное исследование течений и теплообмена в индукционной плазме высокочастотного плазмотрона. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Сер. Б. Том VII-1. Математическое моделирование в низкотемпературной плазме. Часть 2/ Под ред. Ю.П. Попова. М.: ЯНУС-К, 2008, С. 220–234.
- Васильевский С.А., Гордеев А.Н., Колесников А.Ф., Чаплыгин А.В. Тепловой эффект поверхностного катализа в дозвуковых струях диссоциированного воздуха: эксперимент на ВЧ-плазмотроне и численное моделирование // Изв. РАН. МЖГ. 2020. № 5. С. 137–150.
- Васильевский С.А., Колесников А.Ф., Якушин М.И. Определение эффективных вероятностей гетерогенной рекомбинации атомов в условиях влияния на тепловой поток газофазных реакций // ТВТ. 1991. Т. 29. № 3. С. 521
- Власов В.И., Залогин Г.Н., Землянский Б.А., Кнотько В.Б. Методика и результаты экспериментального определения каталитической активности материалов при высоких температурах // Изв. РАН. МЖГ. 2003. № 5. С. 178.
- Chazot O., Krassilchikoff H.V., Thomel J. TPS ground testing in plasma wind tunnel for catalytic properties determination // 46th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, AIAA Paper 2008-1252, Jan. 2008.
- Nguyen-Kuok S. Theory of low-temperature plasma physics. Springer International Publishing Switzerland, 2017. 495 c. doi: 10.1007/978-3-319-43721-7
- Сахаров В.И. Численное моделирование термически и химически неравновесных течений и теплообмена в недорасширенных струях индукционного плазмотрона // Изв. РАН. МЖГ. 2007. № 6. С. 157–168.
- Yu M., Takahashi Y., Kihara H., Abe K., Yamada K., Abe T. Numerical investigation of flow fields in inductively coupled plasma wind tunnels // Plasma Sci. Technol. 2014. V. 16. P. 930–940.
- Власов В.И., Залогин Г.Н., Ковалев Р.В. Численное моделирование течения различных плазмообразующих газов в тракте ВЧ плазмотрона // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2018. Т. 19. №4. С. 2–23. doi: 10.33257/PhChGD.19.4.775
- Chazot O., Panerai F., Muylaert J. M., Thoemel J. Catalysis phenomena determination in plasmatron facility for flight experiment design // 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, AIAA Paper. 2010. P. 1248.
- Patankar S.V., Spalding D.B. Heat and mass transfer in boundary layers. London: Intertext Books. 1970.
Дополнительные файлы
