Газодинамические течения и излучения

Выше было показано, что существует автомодельное решение уравнений одномерного нестационарного движения совершенного газа, соответствующее постоянной энергии в возмущенном слое, т. е. мгновенному точечному выделению энергии или силь-ному взрыву. Такая схема применима в том случае, когда размер и мз сса заряда или взрывного устройства много меньше размера образовавшейся взрывной зоны и массы вовлеченного в нее газа. Ударная волна при взрыве возникает за счет внезапного нагрева и повышения давления газа. В реальных условиях сильной взрыв<ной ударной волне сопутствуют различные физические процессы излучение, химические реакции и т. д., но основные газодинамические закономерности таких течений можно изучить на примере совершенного газа К [c.242]

Времена релаксации колебательных степеней свободы на один— два порядка меньше времен для химических реакций, а энергия их сравнима с химической энергией при течениях высокотемпературной смеси. Тем не менее процесс колебательной дезактивации из-за больших градиентов газодинамических параметров, особенно при малых абсолютных размерах сопла, может протекать неравновесно. В последние годы возрос интерес к изучению процессов колебательной дезактивации в сопле в связи с проблемой создания газодинамических оптических квантовых генераторов Неравновесное протекание дезактивации колебательных степеней свободы приводит к возникновению инверсной заселенности колебательных уровней молекул, необходимой для инициирования излучения. Метод [c.200]

Эффективность преобразования тепловой энергии в энергию когерентного электромагнитного излучения существенно зависит от геометрии сопла, определяющей свойства колебательно-неравновесного течения газовой смеси в рабочей части газодинамического лазера. [c.203]

Смешанная задача расчета изоэнтропического потока в указан-ной области по данным, полученным в выходных сечениях сопел, решается послойным методом характеристик, обладающим свойством сквозного счета несильных ударных волн. Расчеты, проведенные без учета влияния генерации излучения, показывают, что-неравномерность газодинамических параметров на срезе коротких сопел оказывает сильное влияние на течение газа в резонаторной области. Неравномерные профили газодинамических параметров в сечениях, расположенных внизу по потоку, начинают выравниваться,, периферийная часть потока с большим давлением поджимает цент- [c.204]

Современная вычислительная гидродинамика занимается разработкой таких актуальных направлений, как расчет движений вязкой жидкости, численное исследование течений газа с физикохимическими превращениями, изучение распространения ударных волн в различных средах, решение газодинамических задач при наличии излучения и т. д. Данная книга ограничена обсуждением лишь одной из этих проблем — численным расчетом течений вязкой жидкости, описываемых уравнениями Павье—Стокса. Эти уравнения необходимо рассматривать в целом ряде практически интересных случаев (отрыв потока, кормовой след, взаимодействие вязкого газа с ударной волной), которые не охватываются концепцией пограничного слоя. [c.8]

Рассмотренная в работе математическая модель, реализованная в виде инженерной методики расчета газодинамических и аэроакустических характеристик как изотермических так и неизотермических струйных течений, является, по нашему мнению, мощным средством для изучения аэроакустических процессов. Возможность исследования влияния и связей газодинамических параметров непосредственно с акустическими характеристиками излучения является серьезным достоинством созданной методики. [c.117]

Определение амплитуд осцилляции газодинамических параметров. В случае режима световой детонации без модуляции интенсивности все излучение поглощается в области фронта волны [1]. При этом волна движется с некоторой скоростью О, а в системе координат х, связанной с фронтом волны (фиг. 1), распределение газодинамических параметров носит стационарный характер. Время А 1, в течение которого волна проходит расстояние Дл" порядка своей ширины, будет АГ] = Ах О 1-10 не. Ширина фронта волны Дх при этом порядка длины пробега световых квантов /у X . [c.178]

Исследования, предпринятые в последнее время с целью изучения влияния периодического воздействия на ламинарные и турбулентные струи, позволили установить основные особенности протекания процессов смешения и излучения звука такими струями. Среди различных способов периодического воздействия на струи особое место занимает акустическое воздействие, позволяющее в широких пределах менять интенсивность, частоту и место воздействия звука на струю, спектральные и фазовые соотношения в звуковой волне, угол падения звука на струю, форму звуковой волны и т.д. Такие широкие возможности акустического способа воздействия позволяют использовать его не только как средство для целенаправленного изменения газодинамических и акустических характеристик струйных течений, но и как инструмент для исследования механизмов процессов смешения и излучения звука такими течениями. [c.39]

В результате проведения итерации был найден режим течения в канале генератора с учетом радиационных процессов. Температура и давление представлены на рис. 5. Кривые 2 и 5 соответствуют селективным стенкам, а кривые 3 и 6 — черным. Видно, что влияние излучения на газодинамические параметры наиболее сильно в случае черных стенок. Отсутствие смегцения скачка уплотнения в случае селективных стенок связано с тем, что задача регналась численно с гна-гом 1 м. [c.232]

К середине 30-х годов был накоплен достаточный материал, чтобы газодинамические исследования выделились в самостоятельную область механики сплошной среды — газовую динамику, в которой были четко представлены два направления аэродинамика до- и сверхзвуковая. Тогда же первые шагя делала околозвуковая аэродинамика. С середины 40-х годов стали развиваться работы но аэродинамике гиперзвуковых скоростей. В каждом из направлений изучаются течения газа, которые отличаются друг от друга но величине параметра М — одной из основных характеристик течения газа. При этом рассматривается однородная сплошная среда (совершенный газ с постоянным отношением удельных теплоемкостей). Такие представления господствовали в газовой динамике до конца 40-х — начала 50-х годов, т. е. до того, когда были расширены рамки классической газовой динамики — включены в нее явления, в которых решающими и определяющими были физико-химические эффекты явления диссоциации, ионизации, излучения. Подобное расширение газодинамических представлений, наметившееся еще в конце XIX — начале XX в., явилось результатом бурного развития ракетной, а затем и космической техники. Рабочими скоростями стали скорости 3—5 а а — скорость звука) и более, значительно возросла температура обтекаемых тел. Наряду с новыми проблемами для сверх- и гиперзвуковых скоростей, связанными с учетом физико-химических превращений газа, появились новые дисциплины на стыке газовой динамики с физикой и химией — магнитная газодинамика, динамика плазмы. В связи с полетами в высоких слоях атмосферы, а затем и в космическом пространстве исследователи стали заниматься аэродинамикой разреженных газов, [c.308]

Рассмотрим теперь распределение энергии в спектре излучения ксеноновых ламп. Спектральная плотность КПД излучения лампы определяется отношением излучае.мой ею световой энергии в единичном спектральном интервале к электрической энергии, рассеиваемой в разряде. Для квазистационарной стадии разряда излучаемая энергия может быть найдена из выражения (2.4) по экспериментально измеренным значениям температуры, оптической толщины kid лампы и длительности излучающего импульса. Для импульсных разрядов, в которых газодинамические явления, связанные с развитием разряда или движением масс газа в лампе, занимают значительную часть или весь импульс излучения, определение излучае.мой лампой энергии таким способом недостаточно корректно и приводит к заметным погрешностям. Отметим, что температура плазмы, как и плотность тока в разряде, могут меняться в течение импульса. Соответственно спектр излучения лампы также будет испытывать изменения во времени. [c.65]

На основе исследований двухмерного неравновесного течения для семейства подобных сопел и сопел с различным углом наклона контура сужающейся части показана целесообразность выбора такой формы дозвуковой части, которая обеспечивает прямолинейную звуковую линпю. Получены соотношения геометрических параметров дозвукового II трансзвукового участков сопла, обеспечивающих безотрывность течения и форму звуковой поверхности, близкую к плоской. Проведено параметрическое исследование сверхзвукового участка двух классов плоских сопел газодинамических лазеров, построенных па базе равномерных и симметричных характеристик на выходе. На основе изучения влияния степени расшпреипя, полного давления п температуры, а также состава газа показано, что наименьшие потери полезной колебательной энергии в резопаторпой области обеспечивают сопла, построенные на базе равномерной характеристики. Эффективность преобразования тепловой энергии в энергию когерентного электромагнитного излучения существенно зависит от геометрии сопла, определяющей свойства колебательно-неравновесного течения газовой смеси в рабочей части газодинамического. лазера. [c.288]

Расчеты, проведенные без учета влияния генерации излучения, показывают, что неравномерность газодинамических параметров на срезе коротких сопел оказывает сильное влияние на течение газа в резонаторной области. Неравномерные профили газодинамических параметров в сечениях, расположенных внпз по потоку, начинают выравниваться, периферийная часть потока с большим давлением поджимает центральную часть, что приводит к возникновению висячей ударной волны, интенсивность которой с увеличением длины возрастает. Из-за наличия за срезом сопла второго класса ударной волны получаются более низкие средние значения коэффициента усиления т]. Поток смеси газов СО2 -Ь N2 + П2О, истекающей из сопла, рассчитанного на равномерные параметры на выходе, имеет в резонаторной области более высокие запасы колебательной Энергии. [c.289]

Воздействие мощного лазерного излучения на плазму в режиме световой детонации в случае, когда световой поток и скорость распространения гидродинамической волны не успевают сильно измениться за время в течение которого волна проходит расстояние порядка своей ширины, было подробно рассмотрено в [1]. Однако в ряде имеющих практическое значение случаях возникает необходимость рассмотрения газодинамических процессов в плазме в противоположном предельном случае, а именно когда световой поток успевает существенно измениться за время Дл Такая ситуация возникает, в частности, когда на плазму воздействуют лазерным излучением, интенсивность которого промодулирована с СВЧ-частотой. Так, в ряде экспериментальных работ [2-4] исследовалась генерация СВЧ-токов, возникающих при воздействии на мищень промодулированного по амплитуде лазерного излучения. Возникновение промодулированных токов объяснялось в некоторых из этих работ (см., например, [2]) на основании газодинамических соотношений, полученных в [1] и без достаточных оснований распространенных на случай с промодулированной интенсивностью. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...