Impacto de una región de plasma cerca de la superficie en la onda de choque de proa y características aerodinámicas de un modelo de alta velocidad en xenón
Autores: Azarova, Olga A.; Lapushkina, Tatiana A.; Kravchenko, Oleg V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Impacto de una región de plasma cerca de la superficie en la onda de choque de proa y características aerodinámicas de un modelo de alta velocidad en xenón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Influencia
Onda de choque de arco
Descarga de gas
Plasma
índice adiabático
Flujos de alta velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo principal de este estudio es demostrar la influencia activa en la ubicación de la onda de choque del arco, así como en los parámetros de un cuerpo aerodinámico, de una descarga de gas organizada cerca de la superficie frontal, entre el cuerpo y la onda de choque del arco. La investigación se lleva a cabo utilizando métodos experimentales y numéricos a un número de Mach de flujo libre M = 6.8. El gas de trabajo es xenón. Se muestra que la ubicación de la onda de choque del arco estable, junto con la corriente y la potencia de la descarga, está asociada con el cambio en el índice adiabático del plasma creado por la descarga, que, a su vez, está determinado por parámetros del plasma como los grados de no equilibrio y el grado de ionización. Se muestra que el índice adiabático con la potencia suministrada a la zona de impacto en el rango de 30-120 kW puede tanto aumentar como disminuir en el rango de 1.25-1.288. Se lleva a cabo un estudio de la zona de plasma creada por la descarga, y se presentan la correspondencia entre la corriente y la potencia de la descarga y los parámetros promedio en la zona de plasma creada por la descarga. Se muestra una buena concordancia entre los datos numéricos y experimentales. Los resultados obtenidos pueden ser útiles en el desarrollo de sistemas de control para flujos de alta velocidad basados no solo en los efectos de calentamiento, sino también en el impacto de los parámetros del plasma.
Descripción
El objetivo principal de este estudio es demostrar la influencia activa en la ubicación de la onda de choque del arco, así como en los parámetros de un cuerpo aerodinámico, de una descarga de gas organizada cerca de la superficie frontal, entre el cuerpo y la onda de choque del arco. La investigación se lleva a cabo utilizando métodos experimentales y numéricos a un número de Mach de flujo libre M = 6.8. El gas de trabajo es xenón. Se muestra que la ubicación de la onda de choque del arco estable, junto con la corriente y la potencia de la descarga, está asociada con el cambio en el índice adiabático del plasma creado por la descarga, que, a su vez, está determinado por parámetros del plasma como los grados de no equilibrio y el grado de ionización. Se muestra que el índice adiabático con la potencia suministrada a la zona de impacto en el rango de 30-120 kW puede tanto aumentar como disminuir en el rango de 1.25-1.288. Se lleva a cabo un estudio de la zona de plasma creada por la descarga, y se presentan la correspondencia entre la corriente y la potencia de la descarga y los parámetros promedio en la zona de plasma creada por la descarga. Se muestra una buena concordancia entre los datos numéricos y experimentales. Los resultados obtenidos pueden ser útiles en el desarrollo de sistemas de control para flujos de alta velocidad basados no solo en los efectos de calentamiento, sino también en el impacto de los parámetros del plasma.