Рис. 1. Схема ИППУ:
1
— стационарные плазмотроны,
2
— межэлектродная вставка,
3
— анод,
4
— катод,
5
— область невозмущенного стационарного течения плазмы,
6
— формируемое
плазменное образование,
7
— газ слева от движущегося плазменного образования,
8
— зона инициации импульсного разряда
Строгое решение такой задачи возможно только на основании чи-
сленного решения нестационарной трехмерной нелинейной системы
уравнений магнитной плазмодинамики [5–7], которое в силу возника-
ющих трудностей, связанных с физической постановкой и математиче-
ской реализацией, пока не проведено. Существующие приближенные
модели [8] неадекватно описывают физические особенности формиро-
вания и ускорения плазменного образования в двухступенчатой ИППУ.
В настоящей работе сформулирована физико-математическая мо-
дель процессов в ИППУ, в рамках которой последовательно рассмо-
трены процессы на двух основных стадиях:
— на стадии заполнения электродного канала низкотемпературной
плазмой, генерируемой ССП;
— на стадии сильноточного импульсного разряда в электродном
канале, заполненном высокотемпературным газом.
Приближенно рассчитаны параметры генерируемого плазменного
образования в широком диапазоне изменения основных конструктив-
ных и электротехнических параметров ИППУ.
Расчет течения плазмы, генерируемой системой стационар-
ных плазмотронов, в электродном канале ИППУ.
В физико-ма-
тематическую модель расчета параметров газо-плазменного потока
в электродном канале ИППУ входили стационарные уравнения тео-
рии тепломассообмена. Расчет проводился на геометрической модели
электродного блока (см. рис. 1) с конфигурацией и размерами, соот-
ветствующими экспериментальной установке [4]. Расчетная область
течения плазмы состоит из зоны диэлектрической камеры и зоны коак-
сиального канала импульсного ускорителя, образованного электрода-
ми высоковольтного разряда. Плазменные струи от трех стационарных
плазмотронов с осями, наклоненными к оси канала ускорителя под
40 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 3
