Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 1976 номер 5

Представлены результаты экспериментального исследования влияния процессов колебательной релаксации и конденсации на расширение CO₂ в свободной струе за звуковым соплом. Особенности неравновесного расширения CO₂ изучались на основе измерения локальной плотности на оси струи с помощью электронного пучка. Подогрев газа осуществлялся в омическом подогревателе. Измерения производились на расстояниях 12, 20, 30 калибров от среза сопла в диапазоне температур торможения 300–1200 К и значений p₀d = (1–18)×102 мм рт. ст. мм. Хотя в области замороженных релаксационных процессов расширение происходит с γ = 1,4, роль зоны с релаксацией существенна. Изменение температуры и давления заметно влияет на распределение относительной плотности на оси струи в сверхзвуковой области. Плотность на оси струи соответствует расширению с эффективным показателем адиабаты, меньшим γ = 1,4. Зависимость относительной плотности (плотность в точке измерения, отнесенная к плотности в форкамере) в точке на оси струи от температуры торможения представляет кривую с максимумом в области 550 К. При температуре торможения, меньшей 550 К, конденсация газа, а при температуре, большей 550 К, колебательная релаксация приводят к уменьшению относительной плотности. Приводится сравнение полученных результатов с результатами теоретических расчетов. Обнаружена сильная зависимость полосы 2890 Å (переход B²∑_u → X²Π_g) в спектре CO₂, возбужденном электронным пучком, от температуры, что может быть использовано для измерения колебательной температуры в потоке углекислого газа.