Введение
1 Введение 5
1.1 Актуальность исследований 5
1.2 Состояние исследований на текущий момент 9
1.3 Постановка задачи 21
1.4 Научная новизна работы 22
1.4.1 Основные положения, выносимые на защиту . 22
1.4.2 Научная и практическая ценность работы 23
2 Гиперзвуковые течения сильнонеравновесной плазмы 24
2.1 Экспериментальная установка для изучения гиперзвуковых потоков плазмы 24
2.1.1 Вакуумная система 24
2.1.2 Система инициирования и контроля разряда в гиперзвуковом потоке 26
2.1.3 Система диагностики 29
2.2 Изменение сверхзвукового обтекания при воздействии на гиперзвуковой поток газового разряда 36
2.2.1 Измерение давления полного напора за ударной волной 37
2.2.2 Влияние зоны энерговыделения на параметры обтекания 38
2.2.3 Энергия и концентрация электронов плазмы . 39
2.2.4 Распределение электрического поля 44
2.2.5 Изменение вращательной температуры потока . 47
2.2.6 Измерение величины отхода ударной волны 51
2.2.7 Изменение картины обтекания под действием энерговклада в разряд 57
3 Численное моделирование обтекания тел разреженным гиперзвуковым потоком газа с возбужденными внутренними степенями свободы 59
3.1 Разработка вычислительного алгоритма описания течения плазмы 59
3.1.1 Моделирование гидродинамики 59
3.1.2 Кинетическая схема 60
3.2 Результаты моделирования 62
3.2.1 Изменение картины обтекания цилиндра в зависимости от степени возбуждения внутренних степеней свободы гиперзвукового потока 62
3.2.2 Обтекание цилиндра при различных размерах зоны энерговыделения 63
4 Управление отрывом пограничного слоя с помощью скользящего наносекундного разряда 68
4.1 Развитие скользящего разряда вдоль поверхности 68
4.1.1 Экспериментальная установка для изучения развития разряда 68
4.1.2 Динамика развития наносекундного скользящего разряда 69
4.1.3 Изучение дополнительного импульса, вкладываемого в поток 73
4.2 Дозвуковая аэродинамическая труба МФТИ 74
4.2.1 Аэродинамический канал 74
4.2.2 Система измерения давления вдоль поверхности модели 75
4.2.3 Система подвода высокого напряжения и инициирования разряда 76
4.3 Влияние скользящего разряда на обтекание модели с хордой 0.1 м потоком газа 78
4.3.1 Измерение параметров потока и аэродинамических характеристик 78
4.3.2 Влияние геометрии электродов на параметры обтекания 86
4.4 Дозвуковая аэродинамическая труба ИТПМ 90
4.4.1 Экспериментальная установка 90
4.4.2 Организация разряда 91
4.4.3 Система диагностики течения потока 92
4.5 Экспериментальные результаты по управлению отрывом пограничного слоя при низком начальном уровне турбулентности 93
4.5.1 Влияние скользящего разряда на обтекание модели с хордой 0.1 м потоком газа 93
4.5.2 Влияние скользящего разряда на обтекание модели с хордой 0.5 м потоком газа 94
5 Выводы 103
СПИСОК РИСУНКОВ 105
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 111
