By this author

Study of ablative properties of carbon thermal protection materials

Issue number 4 from 15.04.2025

Рассмотрено современное состояние исследований по изучению абляционных свойств углеродных теплозащитных материалов для космических аппаратов применительно к условиям их движения в атмосфере Земли. Проанализированы различные углерод-полимерные композиты, которые являются основным и наиболее универсальным классом теплозащитных материалов благодаря их способности адаптироваться к различным тепловым нагрузкам. Сделан критический обзор физико-химических процессов, протекающих при абляции углеродсодержащих композитов, а также методов их моделирования. Проведен анализ экспериментальных установок, используемых для исследования абляционных свойств углеродных теплозащитных материалов, рассмотрены принципы их работы, потенциал использования и ограничения.

59 0

Argon Radiation Behind a Strong Shock Wave: Experiment and Direct Simulation by the Monte Carlo Method

Issue number 4 from 01.04.2023

Измерены радиационные характеристики ударно-нагретого аргона в диапазоне скоростей ударной волны 4.5–7.8 км/с при давлении газа перед ее фронтом 0.25, 1.0 и 5.0 Торр. Получены интегральные по времени развертки излучения, а также временны́е зависимости интенсивности излучения ударно-нагретого аргона на длине волны 420 нм в абсолютных единицах. Представлены результаты прямого статистического моделирования методом Монте-Карло радиационно-химических процессов в аргоне за фронтом сильной ударной волны. В модели учитываются процессы возбуждения и ионизации атома электронным ударом, излучения и поглощения для дискретного спектра, тормозное излучение, процессы фотоионизации и фоторекомбинации, а также уширение атомарных линий. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных.

42 0

Determination of the Electron Temperature of Shock-Heated Air from the Measured Radiation Intensities

Issue number 4 from 01.04.2023

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.

46 0

Kinetic Models of Gasoline Combustion

Issue number 8 from 01.08.2023

Рассмотрено современное состояние исследований по разработке кинетических моделей горения бензина и его составляющих. Проанализированы суррогатные модели бензина, которые описывают физические и химические свойства реального топлива и используются при разработке детальных и редуцированных кинетических моделей. Сделан обзор экспериментальных данных, на основе которых проводится тестирование кинетических моделей различной степени сложности. Приведены примеры применения кинетических моделей при численном моделировании процессов, протекающих в двигателях внутреннего сгорания.

50 0

Emission of Shock-Heated Air in the Vacuum Ultraviolet Spectral Region

Issue number 10 from 01.10.2023

Представлены результаты измерения интегральных и временны́х спектральных характеристик ударно-нагретого воздуха. Эксперименты проведены на модифицированной двухсекционной ударной трубе STS-M Института механики МГУ в интервале скоростей ударной волны от 7.8 до 10.7 км/с при начальных давлениях в камере низкого давления 0.125 и 0.25 Торр. Исследован диапазон волн излучения 115–195 нм, соответствующий вакуумно-ультрафиолетовой области спектра, в которой основной вклад в излучение дают атомарные линии азота и кислорода. Проведен анализ полученных спектрограмм излучения. Данные измерений сравниваются с имеющимися экспериментальными данными других авторов.

40 0

Measurement of the electron concentration in the vicinity of a strong shock wave

Issue number 6 from 15.06.2024

Проведена серия зондовых измерений по определению концентрации электронов в газе перед фронтом сильной ударной волны с использованием двухдиафрагменной ударной трубы DDST-M (modified double-diaphragm shock tube) Института механики МГУ. Одновременно фиксировался световой поток из области ударно-нагретого газа, который позволил вычислить концентрацию электронов за ударной волной с помощью спектроскопического метода. Эксперименты выполнены в воздухе, кислороде и азоте при скоростях ударной волны от 8.3 до 11.3 км/с и начальном давлении в камере низкого давления 0.25 Торр. Получены зависимости концентрации электронов от скорости ударной волны и расстояния от точки наблюдения до ударной волны. Спектроскопические измерения позволили определить зависимость концентрации электронов от состава газовой среды. Полученные данные сравниваются с экспериментальными результатами других авторов.

43 0

Spectral model for calculation of radiation characteristics of shock heated gas

Issue number 6 from 15.06.2024

Представлена расширенная версия разработанной ранее вычислительной процедуры SPECTRUM, которая позволяет рассчитывать радиационные характеристики ударно-нагретого газа с учетом снижения интенсивности излучения в поглощающей среде. Процедура базируется на полинейном (line-by-line) расчете спектров излучения и поглощения атомов и молекул, входящих в состав исследуемой газовой смеси. При вычислении спектров излучения атомов и молекул значения спектроскопических констант брались из известных баз данных. Проведено сравнение результатов расчета интегральных по времени спектральных характеристик ударно-нагретого воздуха с имеющимися экспериментальными данными, полученными в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.

46 0

Methods for measuring electron concentration in shock waves

Issue number 7 from 15.07.2024

Рассмотрено современное состояние исследований по измерению концентрации электронов в низкотемпературной плазме в окрестности сильной ударной волны, моделирующей условия входа спускаемых космических аппаратов в атмосферу Земли. Проанализированы различные физико-химические процессы, приводящие к образованию низкотемпературной плазмы как перед фронтом ударной волны, так и в ударно-нагретом газе. Сделан критический обзор различных методов диагностики плазмы, отмечены их достоинства и недостатки. Проведен анализ многочисленных экспериментальных данных по измерению концентрации электронов в различных ударно-нагретых газах при различных условиях.

36 0

Calculation of radiation characteristics of shock heated air by Direct Simulation Monte Carlo method

Issue number 7 from 15.07.2024

Представлены результаты моделирования радиационных характеристик воздуха за фронтом сильной ударной волны, выполненного с помощью метода прямого статистического моделирования Монте-Карло. В используемой модели учитываются различные физико-химические процессы, протекающие в ударно-нагретом воздухе, включая поступательно-вращательный и поступательно-колебательный энергообмен, кинетику химических реакций, возбуждение электронных уровней атомов и молекул, а также процессы излучения и поглощения для дискретного спектра. В результате проведенных расчетов получены интегральные по времени спектрограммы объемной мощности излучения ударно-нагретого воздуха в абсолютных единицах в диапазоне скоростей ударной волны от 7.4 до 10.7 км/с при давлении газа перед фронтом ударной волны 0.25 Торр. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными, полученными в двухдиафрагменной ударной трубе DDST-M Института механики МГУ.

39 0

Experimental study of a stoichiometric propylene–oxygen–argon mixture ignition behind a reflected shock wave

Issue number 8 from 15.08.2024

Проведено исследование самовоспламенения стехиометрической смеси пропилен–кислород–аргон с объемным содержанием аргона 95%. Эксперименты выполнены на ударной трубе, входящей в состав экспериментального комплекса “Ударная труба” НИИ механики МГУ, в режиме за отраженной ударной волной. Проанализированы временны́е зависимости сигналов от пьезоэлектрического датчика давления, термоэлектрического детектора и оптической секции, настроенной на регистрацию излучения электронно-возбужденных радикалов OH^• (l = 302 нм), CH^• (l = 427 нм) и молекулярного углерода C₂^• (l = 553 нм). Измерены времена задержки воспламенения, τ_ign, в диапазоне температур T = 1200–2460 K и давлений p = 4.5–25 атм. Полученные данные сравниваются с результатами других авторов.

45 0

Temporal characteristics of shock-heated air radiation

Issue number 8 from 15.08.2025

Приведены результаты измерения временных спектрограмм излучения ударно-нагретого воздуха, полученные в ударных трубах STS-M и DDST-M Института механики МГУ с помощью интегрального метода, который фиксирует временную эволюцию излучения, проходящего через измерительное сечение ударных труб, в специально выделенных с помощью монохроматоров узких спектральных диапазонах. Измерения выполнены для атомарных линий и молекулярных полос в интервале длин волн от вакуумного ультрафиолета до инфракрасного излучения при начальном давлении перед ударной волной 0.25 Торр и скоростях ударной волны от 7.8 до 11.0 км/с. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными других авторов.

49 0