Визуализация оптического разряда в высокоскоростной струе

Проведено экспериментальное исследование воздействия сфокусированного импульсно-периодического излучения СО₂-лазера на инициирование и развитие процесса распространения горения в до- и сверхзвуковом потоке гомогенной топливовоздушной смеси (СН₄ + air). Излучение СО₂-лазера распространялось поперек потока и фокусировалось линзой на оси сверхзвуковой струи. Для регистрации структуры течения применялась теневая схема со щелью и плоским ножом, расположенным вдоль потока. Изображение фиксировалось скоростной камерой со временем экспозиции 1,5 мкс и частотой кадров 1000 1/с. Показано, что при поперечном вводе лазерного излучения в поток образуется периодическая структура теплового следа с формированием головного скачка уплотнения от зоны энерговыделения. При малых частотах следования импульсов лазерного излучения взаимодействие теплового пятна с потоком происходит в импульсном режиме. Экспериментально показан процесснестационарного воспламенения оптическим разрядом метановоздушной смеси при дозвуковом истечении в неподвижную атмосферу. Результаты оптической визуализации свидетельствуют о горение в следе за областью оптического разряда.

Ключевые слова:
оптический разряд, ударная волна, гомогенное горение, сверхзвуковая нерасчетная струя, теневая регистрация
УДК 536.46; 533.98

Визуализация оптического разряда в высокоскоростной струе