Реферат: Xxxi звенигородская конференция по физике плазмы и утс, 16 20 февраля 2004 г. Автоматизированные схемы зондовых измерений в плазме разрядов в сверхзвуковых потоках газа

XXXI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 16 – 20 февраля 2004 г.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СХЕМЫ ЗОНДОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ПЛАЗМЕ РАЗРЯДОВ В СВЕРХЗВУКОВЫХ ПОТОКАХ ГАЗА А.Ф. Александров, А.П. Ершов, А.В. Калинин, О.С. Сурконт, Б.И. Тимофеев, В.М. Шибков
МГУ им. М.В. Ломоносова, Физический факультет

Электрические разряды представляются эффективным инструментом инициирования и стимулирования процессов сверхзвукового горения и управления обтеканием тел. В работе анализируется применение различных автоматизированных схем зондовых измерений для диагностики плазмы импульсных разрядов в сверхзвуковых потоках воздуха, пропан - воздушных смесей и соответствующих пламен.

Принципиальными требованиями к таким схемам являются: высокое временное разрешение и необходимость защиты управляющего и обрабатывающего измеряемые сигналы компьютера. Они обусловлены нестационарным характером горения разрядов в быстрых потоках и высокими напряжениями на разряде.

Возможный подход заключается в использовании двойного зонда с оптической развязкой [1] с преобразованием измеряемого аналогового сигнала в цифровую последовательность и передаче указанной последовательности по волоконно-оптической линии на ЭВМ. Принципиальное ограничение на скорость измерения ВАХ зонда обусловлено паразитной емкостью подводящих проводов при экспериментах в аэродинамических трубах. Поэтому в основу устройства второго типа положен принцип размещения измерительной части в непосредственной близости с исследуемым объектом. При этом измеряемый аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код и временно сохраняется в памяти сигнального процессора. Последующая передача в основной компьютер осуществляется либо по волоконно-оптической линии, либо через инфракрасный порт.

Представлены результаты экспериментов в сверхзвуковых струях воздуха и близких к стехиометрическим пропан - воздушным смесям с числом Маха потока М = 2 для давлений затопленного пространства 40 – 300 Тор. Для целей воспламенения потока исследовались импульсные разряды с токами 0.1 – 40 А и длительностью импульса 50 – 1000 мкс и импульсные плазменные струи, инжектируемые в поток.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта МНТЦ № 2247.


Литература

Ershov A., Ardelyan N., Chuvashev S., Shibkov V., Timofeev I. // AIAA Journal, 2001.V. 39. No 11. P.2180.