Nonequilibrim ionization processes behind strong shock waves at its propagation in air with high velocities


View article
PDF, 467.5 KB


In this article the results of experimental and numerical studies of nonequilibrium ionization processes behind a strong shock wave at high ( km/s) velocities of movement in air are presented. On the basis of measured in wide velocities ( km/s) and pressures P1 diapasons in Arc-Driven Shock Tube (ADST TsAGI) electron concentration and electron temperature distributions in quasistationary area behind a shock wave the kinetic model of ionization taking into account its peculiarities in the examined high-speed regime of a shock wave propagation is suggested.
Calculated distributions of charged species concentration in a shock layer behind strong shock wave front obtained using different kinetic models of ionization are shown.


Volume 5, 2007 year


Неравновесные ионизационные процессы за сильными ударными волнами при высоких скоростях их распространения в воздухе

В работе представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований неравновесных ионизационных процессов за фронтом сильной ударной волны в воздухе при высоких ( км/с) скоростях движения. На основе измеренных в широком диапазоне изменения скорости ( км/с) и давления P1 на электроразрядной ударной трубе (ТЭР ЦАГИ) распределений электронных концентраций и температур свободных электронов в квазистационарной зоне за фронтом волны предложена кинетическая модель ионизации, учитывающая ее особенности в рассматриваемом скоростном диапазоне распространения ударной волны.
Приведены расчетные данные распределения концентраций заряженных компонент в ударном слое за фронтом сильной ударной волны, полученные с использованием различных кинетических моделей ионизации.

неравновесные процессы, ионизация, ударные волны, вход в атмосферу Земли


Volume 5, 2007 year



1. Залогин Г.Н., Лунев В.В., Пластинин Ю.А. Ионизация и неравновесное излучение за ударными волнами в воздухе//Известия АН СССР, МЖГ.-1980, № 1.
2. Горелов В.А., Кильдюшова Л.А. О результатах зондовых измерений ионизации воздуха за сильными ударными волнами//Письма в ЖТФ.-1981, Т.7, вып.21.
3. Горелов В.А., Кильдюшова Л.А. Особенности процессов ионизации и излучения за сильными ударными волнами в воздухе//ПМТФ.-1987, № 6.
4. Wilson J. Ionization Rate in Air Behind Highspeed Shock Waves//Phys. Fluids.-1966, Vol.9, No.10.
5. Горелов В.А., Королев А.С., Никольский В.С. Об ионизации газа в вязком ударном слое и моделировании этого процесса в лабораторном экспериментe//ПМТФ.-1985, № 6.
6. Грим Г. Спектроскопия плазмы.-М.: Атомиздат-1969.
7. Биберман Л.М. и др. Оптические свойства горячего воздуха. -М.: Наука-1970.
8. Gorelov V.A., Kildusheva L.A., Kireev A.Yu. Ionization Particularities Behind Intensive Shock Waves in Air at Velocities of 8-15 km/s// AIAA Paper- 1994, 94-2051.
9. Martin J. Atmospheric Reentry. - N.Y.:Prentice –Hall, Inc.-1967
10. Park C. Review of Chemical-Kinetic Problems of Future NASA Missions, I: Earth Entries// J. of Thermophys. and Heat Transfer.1993, Vol.7, No.3.
11. Laux C.O., Lan Yu, Packan D.M., Gessman R.J., Pierrot L., Kruger C.H. Ionization Mechanisms in Two-Temperature Air Plasmas// AIAA Paper.- 1999, 99-3476.