Численная оценка плазменных методов измерения скорости в сверхзвуковом потоке газа

Abstract

Предложена математическая модель фемтосекундного лазерного разряда, действующего на турбулентный поток сверхзвуковой вертикальной струи воздуха. На основе численных расчетов проведена оценка влияния тепловых возмущений, вызванных действием коротко-импульсного разряда, на профили скорости при различных числах Маха. Путем сравнения с экспериментальными данными отмечается, что данный способ измерения скоростей имеет наибольшую погрешность, вызванную влиянием тепловых возмущений, в сдвиговом слое на границе струи с окружающим воздухом.

A mathematical model of the femtosecond laser discharge, acting on a supersonic turbulent flow of a vertical air jet has been proposed. On the basis of numerical calculations the influence of thermal perturbations, caused by the short-pulse discharge, on the velocity profiles was evaluated for different Mach numbers. Comparison with the experimental data indicates that this method of velocity measurements has the biggest error, caused by the influence of thermal disturbances in the shear layer, at the boundary of the jet with the surrounding air.