ОЭММПУИзвестия Российской академии наук. Механика жидкости и газа Fluid Dynamics

  • ISSN (Print) 1024-7084
  • ISSN (Online) 3034-5340

ИЗМЕРЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, ГЕНЕРИРУЕМОГО ФРОНТОМ УДАРНОЙ ВОЛНЫ В НАПРАВЛЕНИИ ЕЕ ДВИЖЕНИЯ

Код статьи
S3034534025040107-1
DOI
10.7868/S3034534025040107
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 4
Страницы
117-124
Аннотация
Предложен новый метод измерения радиационных характеристик ударно нагретого воздуха, в котором регистрационная аппаратура ударной трубы фиксирует мощность излучения, генерируемую ударным фронтом в направлении его движения. Эксперименты проведены на двухдиафрагменной ударной трубе DDST-M Института механики МГУ в интервале скоростей ударной волны V от 8 до 10.6 км/с при давлении перед фронтом ударной волны p = 0.25 Торр. Исследован диапазон волн излучения λ = 200–700 нм, где вклад в излучение дают как молекулярные полосы, так и атомарные линии азота и кислорода. Проанализированы измеренные спектрограммы излучения. Проведено сравнение полученных результатов с данными измерений, выполненных традиционным интегральным по времени методом, в котором регистрация радиационного потока осуществляется через окно в боковой поверхности ударной трубы перпендикулярно оси трубы по мере прохождения “пробки” ударно нагретого газа мимо него.
Ключевые слова
ударные волны излучение воздух ударная труба радиационный тепловой поток методы регистрации излучения
Дата публикации
12.06.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
1

Библиография

  1. 1. Brandis A.M., Johnson C.O. Characterization of stagnation-point heat flux for Earth entry // AIAA Paper 2014-2374. 20 p.
  2. 2. Reyner P. Survey of high-enthalpy shock facilities in the perspective of radiation and chemical kinetics investigations // Prog. Aerospace Sci. 2016. V. 85. P. 1–32.
  3. 3. Gu S., Olivier H. Capabilities and limitations of existing hypersonic facilities // Prog. Aerospace Sci. 2020. V. 113. №100607. 27 p.
  4. 4. Brandis A.M., Johnson C.O., and Cruden B.A. Investigation of non-equilibrium radiation for Earth entry // AIAA Paper 2016-3690. 19 p.
  5. 5. Brandis A.M., Cruden B.A. Benchmark shock tube experiments of radiative heating relevant to earth re-entry // AIAA Paper 2017-1145. 50 p.
  6. 6. Jacobs C.M., McIntyre T.J., Morgan R.G., Brandis A.M., and Laux C.O. Radiative heat transfer measurements in lowdensity Titan atmospheres // J. Thermophys. Heat Transf. 2015. V. 29. P. 835–844.
  7. 7. Takayanagi H., Fujita K. // Absolute radiation measurements behind strong shock wave in carbon dioxide flow for Mars aerocapture missions // AIAA Paper 2012-2744. 7p.
  8. 8. Залогин Г.Н., Козлов П.В., Кузнецова Л.А., Лосев С.А., Макаров В.Н., Романенко Ю.В., Суржиков С.Т. Излучение смеси CO2–N2–Ar в ударных волнах: эксперимент и теория // Ж. техн. физики. 2001. Т. 71. № 6. С. 10–16.
  9. 9. Kozlov P.V., Surzhikov S.T. Nonequilibrium radiation NO in shocked air // AIAA Paper 2017-0157. 16 p.
  10. 10. Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. Экспериментальное исследование излучательных характеристик ударно-нагретого воздуха в ультрафиолетовой и видимой областях спектра // Изв. РАН. МЖГ. 2022.№6. С. 85–93.
  11. 11. Kozlov P.V., Zabelinsky I.E., Bykova N.G., Gerasimov G.Ya., Levashov V.Yu., Tunik Yu.V. Experimental study of air radiation behand a strong shock wave // Acta Astronaut. 2022. V. 194. P. 461–467.
  12. 12. Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. Излучательные характеристики ударно нагретого воздуха в видимой и инфракрасной областях спектра // Изв. РАН. МЖГ. 2023. № 5. С. 138–146.
  13. 13. Kozlov P.V., Bykova N.G., Gerasimov G.Ya., Levashov V.Yu., Kotov M.A., Zabelinsky I.E. Radiation properties of air behind strong shock wave // Acta Astronaut. 2024. V. 214. P. 303–315.
  14. 14. Суржиков С.Т. Расчет неравновесного излучения ударных волн воздухе с использованием двух моделей // Изв. РАН. МЖГ. 2019.№1. С. 99–114.
  15. 15. McGilvray M., Doherty L.J., Morgan R.G., Gildfind D.E. T6: The Oxford University Stalker tunnel // AIAA Paper 2015-3545. 11 p.
  16. 16. Забелинский И.Е., Ибрагимова Л.Б., Шаталов О.П. Измерение колебательной температуры кислорода за фронтом ударной волны в условиях термической и химической неравновесности // Изв. РАН. МЖГ. 2010. №3. С. 159–167.
  17. 17. Ibraguimova L.B., Sergievskaya A.L., Levashov V.Vu., Shatalov O.P., Tunik Yu.V., and Zabelinskii I.E. Investigation of oxygen dissociation and vibrational relaxation at temperatures 4000-10800 K // J. Chem. Phys. 2013. V. 139. №034317. 10 p.
  18. 18. Streicher J.W., Krish A., and Hanson R.K. High-temperature vibrational relaxation and decomposition of shockheated nitric oxide: II. Nitrogen dilution from 1900 to 8200 K // Phys. Fluids. 2022. V. 34.№116123. 28 p.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека