Оптические методы исследования потоков - 2017

В.Н. Зудов, П.К. Третьяков
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Россия, Новосибирск

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 топливо-воздушной 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 фиксировалась 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 процесс нестационарного воспламенения оптическим разрядом метано-воздушной смеси при дозвуковом истечении в неподвижную атмосферу. Результаты оптической визуализации свидетельствуют о горения в следе за областью оптического разряда.
Полный текст доклада