ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Баженова, Ю, С. Лобастов. К вопросу о механизме термоионизации воздуха из "Физическая газодинамика, свойства газов при высоких температурах " Экспериментальные данные по поглощению радиоволн воздухом за скачком в ударной трубе, приведенные в работе [1], были уточнены на усовершенствованной установке. Результаты показали, что зависимость поглощения радиоволн за ударной волной от времени имеет вид кривой с максимумом, который достигает за 20—100 мксек при М = 9—12, Ро = 1—2 мм рт. ст. Размер области нагретого газа при этих режимах составлял 15—20 см, тогда как ширина пучка радиоволн была не больше 1—2 см. [c.17] В данной работе приводится анализ времени достижения максимума поглощения и коэффициента затухания радиоволн на основании существующих гипотез о механизме термической ионизации воздуха. [c.17] При определении V мы пользовались результатами измерения поглощения радиоволн на двух частотах Ю) и юг. [c.17] Значения Г и р за ударной волной брались на основании расчета этих параметров по измеренному числу М ударной волны [3]. [c.17] Здесь о и о — константы скорости прямой и обратной реакций. Константа скорости прямой реакции может быть выражена через константу равновесия и константу рекомбинации а,,. Значение ао по теории Томсона при Т = 5000°К,р = 0,1 атм равно 10 см сек, концентрация N0 в ходе реакции не превышает 10 . Пользуясь этими данными, можно оценить время достижения концентрации электронов, близкой к равновесной, по выражению (1). При Т = 5000° К, Р = 0,1 атм, это время не меньше 10 сек, т. е на два порядка больше экспериментального значения. [c.18] Распределение электронов по зоне реакции за прямым скачком можно получить численным интегрированием уравнения (5) с учетом зависимости а а х е от неравновесной температуры в зоне. [c.18] Как отмечено в работе [6], в зоне за скачком распределение концентраций атомарного азота имеет максимум. В соответствии с этим распределение равновесной концентрации электронов должно иметь максимум в той же точке. [c.18] Время достижения максимальной концентрации электронов Хе)т равно времени достижения максимума концентрации атомарного азота в зоне. [c.19] В работе Ю. С. Саясова [5] приведен расчет концентрации электронов по зоне при М = 10, = мм рт. ст. на основе приближенных данных о распределении концентраций атомов N и О и температур, предложенных в работе [6]. В работе [6] выведена следующая связь между концентрациями атомов азота и кислорода при хо хыо. [c.19] Значение а = 0,2-10 дб, которое получено при расчете по равновесному количеству электронов при равновесных химическом составе и температуре практически совпадает со значением максимального коэффициента поглощения радиоволн, соответствующего максимальной концентрации электронов в неравновесной зоне. [c.19] Результаты расчета количества свободных электронов Пе) = п (х ) по формуле (10) и при равновесии (м е) приведены ниже. Значения температуры 6 при (Х(.) принимались равными значению Оз, так как при Хц — Ю -поправка в формуле (8) изменяет значение О в третьем знаке. [c.19] Значение Ог вычислялось по формуле Й2/Оц = 0,14 Ж , как в работе [6], значения равновесной температуры Т брались из работы [3] (см. таблицу). [c.19] Как видим, при Л1 9 максимальные концентрации за прямым скачком становятся близкими к равновесным. [c.20] Сравним время достижения максимума электронной концентрации, полученного в экспериментах с возможным временем достижения максимальной концентрации электронов при реакции (3). [c.20] На рис. в системе координат, связанной со скачком, представлены значения времени достижения максимальной концентрации электронов, приведенные к начальному давлению в 10 мм рт. ст. Зачерненные точки соответствуют полученным нами экспериментальным значениям тро, не зачерненные точки нанесены по данным работы [8], точки, обозначенные треугольником, — по данным работы 7]. Кривая нанесена на ос- новании расчета по формуле (11). [c.20] Вернуться к основной статье