жении не учитывать ее (т.е. считать газ неподвижным) при рассмотре-
нии стадии сильноточного импульсного разряда.
Наблюдается достаточно сильное охлаждение потока до темпе-
ратур около 1000 K в срединной части канала и до температур
400. . . 500 K на выходе из канала. В условиях изобаричности тече-
ния это приводит к неравномерному распределению плотности и,
соответственно, массы газа по длине канала
z
:
m
(
z
) =
z
Z
0
r
2
Z
r
1
2
π
Z
0
ρ dϕ dr dz,
которое может быть аппроксимировано квадратичной функцией
m
(
z
)
m
0
=
z
(
t
)
l
2
,
(1)
где
l
— длина канала,
m
0
=
m
(
l
)
— полная масса газа в канале.
Как показали расчеты, полная масса газа в канале зависит в основ-
ном от температуры плазмы, истекающей из стационарных плазмо-
тронов, и для рассмотренных диапазонов изменения
T
пл
составляет
m
0
= (2
. . .
2
,
4)
∙
10
−
5
кг.
Расчет стадии импульсного сильноточного разряда ИППУ.
В настоящей работе описание процессов формирования и ускорения
плазменного образования в электродном канале ИППУ на стадии им-
пульсного сильноточного разряда проведено на основе электродина-
мической модели “snowplow” [10, 11], в которой плазменное образова-
ние рассматривается как плоский поршень, по которому протекает ток
разряда (см. рис. 1). Поршень переменной массы движется под дей-
ствием ускоряющего магнитного давления и газодинамических сил:
статического давления невозмущенной атмосферы справа от поршня
(
p
R
) и статического давления (
p
L
) слева от поршня.
В соответствии с имеющимися экспериментально-теоретическими
данными [8], среднее давление
p
L
изменяется как за счет увеличения
объема слева от ускоряемого плазменного поршня, так и в результате
увеличения массы и температуры газа в этом объеме за счет перетока
части нагретого газа через поршень. Наличие перетока означает, что
ускоряется лишь часть газа, выталкиваемая поршнем, а другая часть
попадает обратно в область слева от поршня, образуя область нагрето-
го (до температуры 3. . . 4 кK) газа с давлением
p
L
. Экспериментальные
данные о значении давления
p
L
при условии работы разрядной систе-
мы в среде атмосферного давления отсутствуют. Основное допуще-
ние, сделанное в настоящей работе при описании динамики движения
плазменного поршня, заключается в том, что реализуется такой режим
ускорения, при котором имеет место равенство статических давлений
слева и справа в процессе ускорения поршня (
|
p
L
−
p
R
|
p
M
), так
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 3 43
