ИССЛЕДОВАНИЕ БЫСТРОГО НАГРЕВА ВОЗДУХАВ ГАЗОВЫХ РАЗРЯДАХ

Попов Н.А.

НИИ Ядерной физики МГУ

В целом ряде экспериментов (см. обзор [1]) были зафиксированы аномально высокие (по сравнению с временами VT-релаксации) скорости нагрева азота и воздуха на начальной стадии горения разряда. Причина отмеченных аномалий до сих пор неизвестна. В данной работе рассматривается нагрев в реакциях предиссоциации сильновозбужденных электронных состояний кислорода, которые заселяются либо электронным ударом, либо при тушении возбужденных состояний N₂.

Для описания возбуждения N₂:O₂ смесей решалась одномерная (осесимметричная) система уравнений баланса для нейтральных и заряженных частиц [2] совместно с уравнениями для запаса колебательных квантов и температуры газа. Расчеты проводились для условий [1], в которых исследовался нагрев азотно-кислородных смесей импульсным сильноточным разрядом в трубке радиусом R = 0.5 см при давлениях Р = 0.4 ¸ 5 Тор.

На рис.1 приведены экспериментальные данные [1] и результаты расчетов динамики нагрева воздуха (кривые 1-3 соответствуют плотностям тока j = 4 А/см², 2 А/см² и 1 А/см²), на рис. 2 - зависимости скорости нагрева от доли кислорода в N₂:O₂смеси.

          Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 00-15-96554).

1.   Зарин А.С., Кузовников А.А. Шибков В.М. Свободно локализованный СВЧ разрядв воздухе. М. «Нефть и газ». 1996. 204 c.

2.   Попов Н.А. // Физика плазмы. 20, 335 (1994).