Способ нагрева рабочего тела газодинамических труб

 

СПОСОБ НАГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА ГАЗОДШАМИЧЕСИ1Х tfyS, основанный на введении в газовый поток лазерного луча и его фокусировке, о т л и ч а- :ю щ и и с я тем, что, с целью повышения параметров йотока, обтекакицего модель, путем использования светового горения в детонациойном режиме, лазер{шй луч вводят по касательной к контуру исследуемой ^модели, фокусируют на оси сверхзвукового газового потока и перемещают по потоку к модели.'//(Ло:>&о^00ю

„„SU<,, 63210

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECAYEillHK

4(5!) С 01 9

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ

К Ав ГОРКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

l О

ГОСУДАРСТИЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2423154/40-23 (22) 17. 11. 76 (46) 23.03.85. Бюл. Я 11 (72) В.К. Аблеков, В.С. Авдуевский, Н.А. Анфимов, В.С. Беляев, В.Г. Двух шерстнов, Ю.Н, Денисов, Л.К. Ксенофонтов, И.Н. Мурзинов, Ю.А. Пластинин и М.В. Савелов (53) 629.7.01 8(088.8) (56) 1. Горлин С.М. и Слезингер И.И.

Аэромеханические измерения. М., "Наука", 1964, с. 34-38.

2. Aviation Week 1975, Vol 102, У 16, с. 47-54.

/ (54)(57) СПОСОБ НАГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ТРУБ; основанный на введении в газовый поток лазерного луча и его фокусировке, о т л и ч а,ю шийся тем, что, с целью повышения параметров потока, обтекающе-. го модель, путем использования светового горения s деч онационном режиме, лазерный луч вводят по касательной к контуру исследуемой модели, фокусируют на оси сверхзвукового газового потока и перемещают по потоку к модели.

1 t

6632

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при йроведении испытаний в газодинамических установках»

Известен способ иагрева рабочего тела в газодинамических трубах, при котором осуществляется электрический дуговой разряд (1) . Однако при таком способе нагрева имеет место загряз- 1О некие рабочего газа продуктами эрозии электродов.

Известен также способ нагрева рабочего тела газодинамических труб, 3 основанный на введении в газовый по15 ток лазерного луча н его фокусировке 1.2). Для стабилизации образовав- шейся плазмы используется периферийный вдув холодного газа, например водорода.

Однако этот способ ввода энергии имеет ограниченные параметры обтекающего-потока.

Целью изобретения является повышение параметров,потока обтекающею

ro модель, путем использования светового горения в"детонационном режиме+

Для этогЬ по предлагаемому способу лазерный луч вводят по касательной к контуру исследуемой модели,. фокусируют иа оси сверхзвукового га."збвого потока и перемещают по потоку, к модели.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. 35

К форкамере 1 газодинамической. трубы подсоединено сверхзвуковое сопло 2. В рабочей части Э установлена исследуемая модель 4. В стенках 4О рабочей части выполнены оптические окна 5, напротив которых размещены линзы 6 и лазеры 7. Подвод рабочего .газа осуществляется по трубопроводу

8, а отвод — через выхлопной отсек 9.45

Лазеры 7, установлены на устройствах

10 фокусировки и изменения направления излучения лазера.

Позициями 11 и 12 показаны фокаль50 ные точки соответственно для светодефлаграционного и светодетонационного режимов нагрева газа, 13 — область обтекающего модель 4 газа в

55 светодетонационном режиме. . IL

3ЯИИПИ Заказ 1686!3

Филиал ППП %атент1, r.уж

10 2

Ввод энергии в рабочую среду газодинамической установки производится следующим образом.

Посредством устройств 10 и линз 6 направляют со стороны модели 4 лучи от лазеров 7 и фокусируют их в точ-ки 11 с дозвуковой скоростью потока для получения светодефлаграционного режима, или в точке 12 со сверхзву- ковой скоростью для светодетонационного режима. В обоих режимах осу ществляется известный эффект образования в фокальных областях лазерной плазмы из подаваемого в форкамеру 1. через трубопровод 8 рабочего газа.

Характерной особенностью такого эффекта является движение облака лазерной плазмы вверх по лучам в направлении к лазерам 7. Таким образом то, что лучи направлены под некоторым углом к оси потока касательно к модели, приводит к непосредственному обтеканию модели нлазменным облаком с повышенными параметрами рабочего газа. При этом фокусировка лучей лазеров 7 с энергией выше пороговой .в фокальной точке 12 обеспечивает создание сверхзвуковой светодетонационной плазмы уже в сверхзвуковой части соплового отсека..

При фокусировке в фокальной точ- ке 11 лучей лазеров 7 с энергией ниже пороговой обеспечивается дозвуко- вой светодефлаграционный режим, и тогда в дозвуковой части сопла 2 происходит дополнительное ускорение плазмы, перехоц через скорость звука и сверхзвуковое истечение в рабочую камеру, В случае перемещения фокальной плоскости по оси потока в процессе испытания плазменное обЛако перемещается относительно модели, и таким образом может осуществляться изменение параметров обтекающего модель газа, что является необходимым условием для проведения газодинамических испытаний.

И пользование предлагаемого спосо= ба в газодинамических установках для нагрева рабочей среды позволяет существенным образом повысить ее параметры и получить тепловой поток свыше 20 10 ккал/м с при температуре свыше 20 10 К и давлениях в форка- иере свыше 100 атм.

Тираж 897 Подписное город, ул.Проектная, 4