Himičeskaâ fizikaHimičeskaâ fizikaХимическая физика0207-401XThe Russian Academy of Sciences67488010.31857/S0207401X23040040MVTAZTCombustion, explosion and shock wavesГорение, взрыв и ударные волныUnknownDetermination of the Electron Temperature of Shock-Heated Air from the Measured Radiation IntensitiesОпределение электронной температуры ударно-нагретого воздуха по интенсивности излучения атомных линийBykovaN. G.БыковаН. Г.vyl69@mail.ruZabelinskiiI. E.ЗабелинскийИ. Е.vyl69@mail.ruKozlovP. V.КозловП. В.vyl69@mail.ruGerasimovG. Ya.ГерасимовГ. Я.vyl69@mail.ruLevashovV. Yu.ЛевашовВ. Ю.vyl69@mail.ruInstitute of Mechanics, Moscow State UniversityИнститут механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова01042023424647228022025Copyright ©; 2023, Н.Г. Быкова, И.Е. Забелинский, П.В. Козлов, Г.Я. Герасимов, В.Ю. ЛевашовCopyright ©; 2023, Н.Г. Быкова, И.Е. Забелинский, П.В. Козлов, Г.Я. Герасимов, В.Ю. Левашов2023Н.Г. Быкова, И.Е. Забелинский, П.В. Козлов, Г.Я. Герасимов, В.Ю. ЛевашовН.Г. Быкова, И.Е. Забелинский, П.В. Козлов, Г.Я. Герасимов, В.Ю. Левашовhttps://transsyst.ru/0207-401X/article/view/674880

The results of the radiation characteristics of shock-heated air measurements in the vacuum-ultraviolet region are presented. The experiments are carried out in the STS shock tube of the Institute of Mechanics, Moscow State University at shock-wave velocities of 7.3 to 10.7 km/s and initial pressures in the low-pressure chamber of 0.125, 0.2, and 0.25 Torr. An analytical model of the radiation process is constructed, which takes into account the absorption of radiation during its passage through the air . Processing the experimental dependences of the radiation intensity on time for the main radiation lines using this model made it possible to propose a radiation method for determining the electron temperature of a shock-heated gas. The presented data are compared with the experimental data of other authors.

Представлены результаты измерения радиационных характеристик атомных компонент ударно-нагретого воздуха в вакуумно-ультрафиолетовой области. Эксперименты проведены в ударной трубе STS Института механики МГУ при скоростях ударной волны 7.3–10.7 км/с и начальных давлениях в камере низкого давления 0.125, 0.2 и 0.25 Торр. Построена аналитическая модель радиационного процесса, учитывающая поглощение излучения при его прохождении поперек ударной волны вдоль луча наблюдения. Обработка с помощью этой модели экспериментальных зависимостей интенсивности излучения от времени для основных полос излучения позволила предложить радиационный метод определения электронной температуры ударно-нагретого газа. Представленные данные сравниваются с экспериментальными результатами, полученными другими методами.

shock wavesradiationairshock tubeelectron temperatureударные волныизлучениевоздухударная трубаэлектронная температура.Uyanna O., Najafi H. // Acta Astronaut. 2020. V. 176. P. 341.Reyner P. // Prog. Aerospace Sci. 2016. V. 85. P. 1.Gu S., Olivier H. // Prog. Aerospace Sci. 2020. V. 113. № 100 607.Kotov M.A., Kryukov I.A., Ruleva L.B., Solodovnikov S.I., Surzhikov S.T. // AIAA Paper. 2016. № 2016-0312.Balakalyani G., Jagadeesh G. // Measurement. 2019. V. 136. P. 636.Dufrene A., MacLean M., Parker R., Holden M. // AIAA Paper. 2011. № 2011-626.Герасимов Г.Я., Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Левашов В.Ю. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 17.Суржиков С.Т. // Теплофизика высоких температур. 2016. Т. 54. № 2. С. 249.Beyer J., Pfeiffer M., Fasoulas S. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2022. V. 280. № 108083.Kim J.G., Jo S.M. // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2021. V. 169. № 120950.Shang J.S., Surzhikov S.T. // Prog. Aerospace Sci. 2012. V. 53. P. 46.Oyama K.I. // J. Astronomy Space Sci. 2015. V. 32. P. 167.Jiang S.-B., Yeh T.-L., Liu J.-Y. et al. // Adv. Space Res. 2020. V. 66. P. 148.Nomura S., Kawakami T., Fujita K. // J. Thermophys. Heat Trans. 2021. V. 35. P. 518.Roettgen A., Petrischev V., Adamovich I.V., Lempert W.R. // AIAA Paper. 2015. № 2015-1829.Быкова Н.Г., Забелинский И.Е., Ибрагимова Л.Б. и др. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 2. С. 35.Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Акимов Ю.В., Левашов В.Ю., Герасимов Г.Я., Тереза А.М. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 9. С. 26.Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии. М.: Изд-во МГУ, 1986.Nordebo S. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2021. V. 270. № 107715.Методы исследования плазмы / Под ред. Лохте-Хольтгревена В. М.: Мир, 1971.Суржиков С.Т. Оптические свойства газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ, 2004.Грим Г. Уширение спектральных линий в плазме. М.: Мир, 1978.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 4. Оптика. М.: Физматлит, 2021.NIST Atomic Spectra Database. Ver. 5.9. Gaithersburg: NIST, 2021; https://doi.org/10.18434/T4W30FDikalyuk A.S., Kozlov P.V., Romanenko Y.V., Shatalov O.P., Surzhikov S.T. // AIAA Paper. 2013. № 2013-2505.Горелов В.А., Киреев А.Ю. // ПМТФ. 2016. Т. 57. № 1. С. 176.Gorelov V.A., Kildushova L.A., Kireev A.Yu. // AIAA Paper. 1994. № 94-2051.