Создание компьютерных моделей плазменных генераторов и ускорителей, работающих в режиме сильного радиационно-газодинамического взаимодействия
Основные результаты
- Расчетно-теоретическими методами обнаружено новое явление автоколебаний и бифуркации дозвукового газового потока за локализованной областью энерговыделения. Локализованное энерговыделение может быть связано, например, с поглощением фокусированного лазерного излучения;
- Вычислительные модели, с использованием которых выполнено исследование бифуркации газового потока, основаны на системе уравнений Навье-Стокса и радиационного теплообмена;
- Явление бифуркации состоит в существовании по крайней мере двух устойчивых газодинамических конфигураций обтекания локализованной области энерговыделения;
- Явление бифуркации непосредственно связано также с явлением гистерезиса, когда одна из газодинамических конфигураций остается устойчивой при постепенном увеличении мощности энерговыделения, а другая - при постепенном уменьшении;
- Создана расчетно-теоретическая модель и решена задача о скорости распространения радиационных дозвуковых лазерных волн горения. Объяснены экспериментальные данные, долгое время остававшиеся необъясненными;
- Больше информации о предмете исследования можно найти в книге: Суржиков С.Т. Физическая механика газовых разрядов, Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, 640 с. (Компьютерные модели физической механики).
Явление неустойчивости лазерной плазмы
Лазерный плазменный генератор
|
Неустойчивость лазерной волны горения в свободном пространстве
|
Результаты численного моделирования
Неустойчивость лазерной плазмы в дозвуковом газовом потоке при U0 = 30 м/с, P = 100 кВт, воздух
Экспериментальные данные по скорости распространения лазерной плазмы и примеры численных расчетов