It is necessary to carry out the validation of physic-chemical and radiating models developed. It is possible by the means of comparison the calculation results obtained with experimental data and data resulted from flight experiments. Such flight experiments as Apollo-4 and FIRE-II provide data due to spectrometers mounted at the stagnation point of the forehead area. This spectrometers measured radiation intensity. But the measurements kind of that doesn’t provide information about structure of the relaxation area behind the shock wave (SW). The most appropriate way to investigate relaxation processes behind SW is to carry out experiments in shock tubes (ST). To validate the model developed it was taken the experimental data of the NASA Ames Electric Arc Shock Tube (EAST). The collisional-radiative model was applied to calculate kinetics of atom level population. In couple with conservation equations and state equation the structure of relaxation area was obtained. This paper contains comparison of radiation intensity of experiments at initial pressure equal to 0.3 and 0.1 Torr and at shock wave velocity equal to 11.03 and 9.16 km/s, respectively. Population of nitrogen atom states is analyzed for non-equilibrium case.
collisional-radiative model, shock wave, radiation intensity
Для валидации разработанных физико-химической и радиационной моделей необходимо проводить сравнения результатов расчетов с экспериментальными данными, в том числе измерениями, полученными в летных экспериментах. В таких летных экспериментах как Apollo-4 и FIRE-II с помощью спектрометров, установленных в лобовой части спускаемых аппаратов (СА) производилось измерение интенсивности излучения от ударного слоя, образуемого перед СА. Однако такие измерения не дают понимания о структуре релаксационной зоны за ударной волной (УВ). Наиболее подходящим вариантом для изучения релаксационных процессов за фронтом ударной волны является проведение экспериментов в ударных трубах (УТ). В качестве экспериментальных данных для валидации разработанных моделей были взяты результаты измерений в электроразрядной ударной трубе NASA Ames Electric Arc Shock Tube (EAST). В данной работе для расчета поуровневой кинетики заселения электронных состояний применяется радиационно-столкновительная модель, и в совокупности с уравнениями сохранения и уравнением состояния определяется структура релаксационной зоны. Проводится сравнение интенсивностей излучения для двух экспериментов с давлениями невозмущенного воздуха p∞, равными 0.3 и 0.1 мм.рт.ст. при скоростях УВ V, равными 11.03 и 9.16 км/с, соответственно. Сравниваются концентрации электронных состояний азота для неравновесного случая.
радиационно-столкновительная модель, ударная волна, интенсивность излучения
