Experimental research of sliding surface distributed nanosecond discharge in supersonic air flow

Влияние Импульсных Скользящих Поверхностных Разрядов На Сверхзвуковое Обтекание Тонкого Клина В Ударной Трубе

“…Сверхзвуковые потоки со скоростью 630−950 m/s создавались за плоскими ударными волнами с числами Маха 2.6−3.6. При таких условиях в разрядной камере реализовалось однородное сверхзвуковое спутное течение с числом Маха 1.2−1.5 длительностью 300−500 µs (замыкающееся контактной поверхностью) [7,8]. Тонкий клин из диэлектрика (капролона) высотой 24 mm, длиной 49 mm и ши-риной 8 mm с углом раствора ∼ 9…”

“…После дифракции ударной волны на клине в течение ∼ 100 µs устанавливалось его стационарное сверхзвуковое обтекание с клино-видной головной ударной волной [8] Импульсный скользящий поверхностный разряд развивается в тон-ком газовом слое вблизи поверхности диэлектрика при подаче импульс-ного напряжения на систему электродов специальной конфигурации и может применяться в качестве плазменного актуатора [2,3,6,7]. При-кладываемый импульс напряжения с крутизной нарастания ∼ 10 11 V/s имел амплитуду 16−25 kV, сила тока составляла ∼ 1 kA, длитель-ность ∼ 300 ns.…”

“…Приведенное электрическое поле достигало значе-ний E/N ∼ 10 −19 V · m 2 (E -напряженность электрического поля, N -концентрация молекул). В неподвижном воздухе при плотности 0.12−0.14 kg/m 3 разряд состоит из параллельных прямолинейных кана-лов, скользящих по поверхности диэлектрика и образующих однород-ный плазменный слой (плазменный лист) толщиной менее 0.5 mm [6,7]. От каналов разряда образуются полуцилиндрические ударные волны, которые взаимодействуют друг с другом.…”

“…1, b). В сверхзвуковых потоках при числах Рейнольдса ∼ 10 5 толщина плазменного слоя соизмерима с толщиной пограничного слоя на стенках канала разрядной камеры, и особенности течения около поверхности влияют на характер и геометрию развития каналов поверхностного скользящего разряда [7].…”

“…Масштаб вихревой области порядка ширины донной части клина в поперечном к потоку направлении. Развитие импульсного разряда в неоднородном поле плотности происходит таким образом, что пробой инициируется в области мак-симальных значений приведенного электрического поля E/N [7,9,10]. Регистрация свечения разрядов в первой серии экспериментов показала, что поверхностные разряды развиваются только в вихревой области пониженной плотности на расстоянии 6−9 mm от донной части клина в виде одного или нескольких криволинейных каналов повышенной интенсивности (рис.…”