Особенности процесса формирования сверхзвуковых струй разреженных газов в условиях развитой конденсации
К.А. Дубровин1,2, А.Е. Зарвин1, А.К. Ребров2
1Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
akdubr@gmail.com
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе, Новосибирск, Россия
rebrov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковая струя, образование кластеров, внешний вторичный поток, кластерный след, электронный пучок, проникание фонового газа, время жизни частиц в возбужденном состоянии
Страницы: 70-83
Аннотация
Рассмотрены особенности газовых течений из сверхзвуковых сопел в затопленное пространство в условиях кластерообразования. Излучение частиц в потоке инициировалось посредством хорошо сфокусированного высоковольтного электронного пучка. Регистрация излучения проводилась с помощью фотокамеры высокого разрешения и спектрометра с широким диапазоном длин волн. Показано, что для характерных размеров струй конденсирующихся газов во всем диапазоне исследованных значений давления торможения и фонового окружающего пространства применима такая же зависимость от параметров, как в случае внесения поправочного коэффициента для учета влияния конденсации, в свою очередь зависящего от размера кластеров. Представлена форма поправочного коэффициента. Исследованы зависимости от внешних параметров обнаруженного ранее процесса формирования вторичной внешней струи в потоках легкоконденсирующихся газов - "кластерного следа". Рассмотрены причины и условия возникновения данного эффекта. Проведено сравнение процессов формирования традиционной веретенообразной струи и новой вторичной. Представлены результаты измерения с помощью метода фотометрии диаметров традиционной и вторичной струй в максимальных сечениях, с различными режимами истечения. Рассмотрены причины различий процессов формирования традиционной струи и вторичного потока в условиях развитой конденсации частиц. Установлено влияние "кластерного следа" на процесс проникания газа из окружающего пространства внутрь сверхзвукового потока. Рассмотрены особенности излучения частиц "кластерного следа", получены оценки времени существования излучения в возбужденном состоянии
DOI: 10.15372/PMTF202315325
EDN: GMRHOD
|
