УДК
537.525
М
.
В
.
Ф и л и п с к и й
,
С
.
Т
.
С у р ж и к о в
(
Институт проблем механики РАН
)
РАДИАЦИОННЫЙ НАГРЕВ ВНУТРЕННЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ ВОДОРОДНОГО
И ВОЗДУШНОГО ПЛАЗМЕННОГО
ГЕНЕРАТОРА
Приведена нестационарная газодинамическая модель потока вяз
-
кого
,
теплопроводящего излучающего газа через локализованную
область плазмы в лазерном плазменном генераторе
.
Модель осно
-
вана на уравнениях Навье
–
Стокса
,
уравнении сохранения энергии
для химически равновесного теплопроводного газа и уравнении пе
-
реноса излучения в многогрупповом спектральном приближении
.
В
качестве плазмообразующего газа исследован воздух и водород при
атмосферном давлении
.
Проведен численный расчет радиационного
нагрева внутренней поверхности лазерного плазменного генерато
-
ра
.
Групповые и интегральные радиационные тепловые потоки на
внутреннюю поверхность цилиндрического лазерного плазменного
генератора были вычислены при помощи
Р
1
-
приближения метода
сферических гармоник
,
метода дискретных направлений и метода
дискретных ординат
.
Приведено сравнение численных результатов
.
Энергетические устройства типа лазерного плазменного генера
-
тора
(
ЛПГ
)
представляют большой практический интерес для изу
-
чения газодинамических процессов
,
возникающих в разнообразных
аэрокосмических приложениях
.
Лазерные плазменные генераторы ха
-
рактеризуются чрезвычайно высокими температурами равновесной
плазмы
T
= 20 000
K
при атмосферном давлении
,
которая
,
к тому же
,
является абсолютно чистой
,
поскольку образуется вдалеке от ограни
-
чивающих объем поверхностей
.
Плазма
,
генерируемая в ЛПГ
,
может
быть использована для изучения процессов сильного радиационно
-
газодинамического взаимодействия
,
характерного для высокотемпе
-
ратурных ударных слоев
,
образующихся у поверхности сверхорби
-
тальных космических аппаратов
,
и для экспериментального изучения
оптических свойств высокотемпературного газа
.
Лазерные плазменные
генераторы рассматриваются также как один из перспективных видов
ракетных двигателей будущего
[1, 2].
Последнее десятилетие исследование ЛПГ проводилось в основном
с использованием расчетно
-
теоретических моделей различной сложно
-
сти
.
Некоторый промежуточный итог исследованиям подведен в работе
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
2 3
