Зона релаксации за ударной волной в аргоне с учётом ионизации и излучения



Relaxation zone behind a normal shock in argon with consideration of ionization and radiation

A set of equations governing the one-dimensional nonequilibrium flow of argon is formulated. A three-level atomic model is considered, in which the excited level consists of four levels with very close energies. The used collisional-radiative model includes two-step ionization by atom-atom and atom-electron collisions, radiative transitions, three-body recombination. The electron gas temperature is one of the defining factors for ionization rate and differs from the temperature of heavy particles. The results of numerical solution are in good agreement with experimental data.

relaxation zone, two-step ionization, argon, electron gas temperature


Том 16, выпуск 2, 2015 год



Сформулирован набор уравнений, описывающих одномерное неравновесное течение аргона в зоне релаксации за фронтом сильной ударной волны. Рассмотрена трёхуровневая атомная модель, в которой в качестве возбуждённого состояния взято объединение четырёх близких по энергиям уровней. Используемая столкновительно-радиационная модель включает в себя двуступенчатую ионизацию атомным и электронным ударом, радиационные переходы, трёхчастичную рекомбинацию. Электронная температура является одним из определяющих факторов для скорости ионизации и отличается от температуры тяжёлых частиц. Результаты численного расчёта находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

зона релаксации, двуступенчатая ионизация, аргон, электронная температура


Том 16, выпуск 2, 2015 год



1. C. G. Braun, J. A. Kunc An Analytical Solution of a Collisional-Radiative Model for Nonequilibrium Argon Plasmas. - The Physics of Fluids. - 1988. - № 31. - С. 671-681.
2. Peter E. Oettinger, Daniel Bershader A Unified Treatment of the Relaxation Phenomenon in Radiating Argon Plasma Flows. - AIAA Journal - 1967. № 9. - С.1625-1632.
3. Martin I.Hoffert, Hwachii Lien Quasi-One-Dimensional, Nonequilibrium Gas Dynamics of Partially Ionized Two-Temperature Argon. - The Physics of Fluids. - 1967. - № 10. - С. 1769-1777.
4. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. - М.: Наука, 1966. - 688 с.