Экспериментальное и численное исследование тепловогоэффекта катализа на поверхностях металлов и кварца в недорасширенных струях диссоциированного воздухастатьяЭлектронная публикация
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 17 июня 2020 г.
Аннотация:На ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 экспериментально исследован теплообмен сверхзвуковых недорасширенных струй диссоциированного воздуха с поверхностью цилиндрической водоохлаждаемой моделидиаметром 30 мм со скругленной кромкой и плоским притуплением носовой части при мощности ВЧ-генератора 64 кВт, расходе воздуха 3.6 г/с. Для измерения тепловых потоков использовались плоские калориметрические датчики, встроенные в носовую часть модели. Получены данные с помощью датчиков из различных материалов: золота (Au), серебра (Ag), меди (Cu), молибдена (Mo), бериллия (Be),тантала (Ta), ниобия (Nb) и кварца.
Для этого же режима работы ВЧ-плазмотрона выполнено численное моделирование обтекания цилиндрической модели недорасширенной струей химически неравновесной воздушной плазмы в рамках уравнений Навье ‒ Стокса и упрощенных уравнений Максвелла для высокочастотного электрического поля. Рассчитаны тепловые потоки в точке торможения модели в зависимости от эффективного коэффициента рекомбинации атомарных компонентов Y в диапазоне 0 ≤ Y ≤ 1. Из сравнения экспериментальных и рассчитанных тепловых потоков определены значения Y для перечисленных выше материалов и установлена количественная шкала каталитичности рассмотренных металлов и кварца. Данные по каталитичности металлов и кварца сопоставлены с результатами, полученными ранее в дозвуковых струях диссоциированного воздуха.