РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА В СВЕРХЗВУКОВОМ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ПОТОКЕ ГЕЛИЯ
https://doi.org/10.56304/S2079562924060435
EDN: KNLQXQ
Аннотация
В работе проведен расчет параметров тлеющего разряда в гелии с неоднородным распределением концентрации нейтральных частиц вдоль разрядного промежутка для одномерной осесимметричной геометрии. Такая постановка задачи соответствует условию, генерации разряда между соплом Лаваля с центральным телом, которое является анодом, и кольцевым катодом, расположенным соосно центральному телу при пониженных давлениях. При этом сквозь сопло Лаваля подается сверхзвуковой поток газа, который создает повышенное давление газа вблизи центрального тела – анода, а за пределами сверхзвуковой струи сохраняется высокий вакуум. Тем самым внутренняя структура этого разряда будет зависеть от величины концентрации частиц газа на разных участках межэлектродного пространства. Установлено, что подобный способ организации тлеющего разряда в сверхзвуковом потоке газа позволяет управлять пространственным распределением внутренних характеристик разряда.
Ключевые слова
тлеющий разряд,
сверхзвуковой поток газа,
сопло,
центральное тело,
конфузор,
плазменное нанесение покрытий
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке по Соглашению № 075-03-2023-032 от 16.01.2023 г. (шифр FZSU-2023-0004) между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и КНИТУКАИ.
Об авторах
Б. А. Тимеркаев
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ)
Россия
Россия
О. А. Петрова
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ)
Россия
Россия
А. И. Сайфутдинов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ)
Россия
Россия
Д. И. Исрафилов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. 2009. Долгопрудный: Интеллект.
2. Кудрявцев А.А., Смирнов А.С., Цендин Л.Д. Физика тлеющего разряда. 2010. СПб: Лань.
3. Surzhikov S.T. Computational Physics of Electric Discharges in Gas Flows. 2012. Berlin, Boston: De Gruyter. https://doi.org/10.1515/9783110270419
4. Saifutdinov A. I. // Plasma Sources Sci. Techn. 2022. V. 31 (9). P. 094008.
5. Korolev Yu.D., Koval N.N. // J. Phys. D. 2018. V. 51 (32). p. 323001.
6. Lyu X., Yuan Ch., Avtaeva S., Kudryavtsev A., Yao J., Zhou Zh., Wang X. // Plasma Phys. Reports. 2021. V. 47 (4). P. 369–376.
7. Yuan C. et al. // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28 (6). P. 067001.
8. Yuan C. et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2017. V. 45 (12). P. 3110–3113.
9. Saifutdinov A.I., Sysoev S.S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2023. V. 32 (11). P. 114001.
10. Zhou C. et al. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30 (11). P. 117001.
11. Иванов Ю.Ф., Коваль Н.Н., Петрикова Е.А., Крысина О.В., Шугуров В.В., Ахмадеев Ю.Х., Лопатин И.В., Тересов А.Д., Толкачев О.С. Наукоемкие технологии в проектах РНФ. Сибирь. Под ред. С.Г. Псахье, Ю.П. Шаркеева. 2017. Томск: Изд-во НТЛ. Гл. 1. С. 5–35.
12. Шибков М., Корнев К.Н., Логунов А.А., Нестеренко Ю.К. // Физика плазмы. 2022. Т. 48 (7). С. 648–656.
13. Bityurin V.A., Bocharov A.N., Popov N.A. // Fluid Dynamics. 2008. V. 43. P. 642–653. https://doi.org/10.1134/S0015462808040170
14. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Symmetry. 2021. V. 13 (6). P. 927.
15. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Appl. Sci. 2022. V. 12. P. 3610.
16. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Fusion Sci. Technol. 2023. V. 79. P. 399–406.
17. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Aerospace. 2023. V. 10. P. 662.
18. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Appl. Sci. 2023. V. 13 (9). P. 5538.
19. Тимеркаев Б.А., Галеев И.Г., Гончаров В.Е., Торопов В.Г., Фасхутдинов А.Х. // Теплоф. выс. темп. 1990. Т. 28 (5). С. 843–846.
20. Тимеркаев Б.А., Галеев И.Г., Гончаров В.Е., Торопов В.Г., Фасхутдинов А.Х. // Теплоф. выс. темп. 1992. Т. 30 (4). С. 439–444.
21. Timerkaev B.A., Zalyaliev B.R // High Temp. 2014. V. 52 (4). P. 471–474.
22. Saifutdinov A.I., Timerkaev B.A., Zalyaliev B.R. // High Temp. 2016. V. 54. P. 632–638.
23. Timerkaev B.A., Shamsutdinov R.S. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1588 (1). 012061.
24. Shamsutdinov R.S., Timerkaev B.A., Petrova O.A., Saifutdinov A.I. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29 (12). P. 120702.
25. Kutasi K., Hartmann P., Donkó Z. // J. Phys. D. 2001. V. 34 (23). P. 3368.
26. Saifutdinov A.I., Sysoev S.S. // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49 (6). P. 772–785.
27. Saifutdinov A.I., Sysoev S.S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2023. V. 32 (11). P. 114001.
28. Богданов Е.А. и др. // Журн. техн. физики. 2010. Т. 80 (10). С. 41–53.
29. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Телофиз. выс. темп. 2021. Т. 59 (4). С. 492–501.
30. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Mathematics. 2022. V. 10. p. 2130.
31. Bulychev N.A., Kolesnik S.A. // IOP Conf. Proc. 2022. V. 2231. P. 012012
32. Alves L.L. et al. // J. Phys. D. 2013. V. 46 (33). P. 334002.
Рецензия
Для цитирования:
Тимеркаев Б.А., Петрова О.А., Сайфутдинов А.И., Исрафилов Д.И. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА В СВЕРХЗВУКОВОМ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ПОТОКЕ ГЕЛИЯ. Ядерная физика и инжиниринг. 2024;15(6):607-612. https://doi.org/10.56304/S2079562924060435. EDN: KNLQXQ
For citation:
Timerkaev B.A., Petrova O.A., Sayfutdinov A.I., Israfilov D.I. CALCULATION OF GLOW DISCHARGE PARAMETERS IN A SUPERSONIC AXISYMMETRIC HELIUM FLOW. Nuclear Physics and Engineering. 2024;15(6):607-612. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562924060435. EDN: KNLQXQ
Просмотров:
17
Послать статью по эл. почте 