Способ определения скорости термической ионизации газа за ударной волной Советский патент 1987 года по МПК G01N27/00 

11

Изобретение относится к газовой динамике и может быть использовано для изучения кинетики процессов термической ионизации газа за ударными

волнами.

Целью изобретения является повышение точности определения и расширение температурного диапазона измерения .

На фиг. 1 показано устройство,реализующее предлагаемый способ,;разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - электрическая коммутация секционных пластин и подключение к токоизмерительному прибору.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из канала 1 прямоугольного сечения, секционированных пластин 2, расположенных внутри магнитной системы 3, переключателя 4, осуществляющего коммутацию секций коллекторных пластин, токоизмеритель ного прибора 5, включающего нагрузочное сопротивление R и регистрато 6 напряжения с дифференциальным входом.

Способ осуществляют следующим образом.

В зависимости от параметров исследуемого потока газа выбирается длина коллекторных пластин 1 и в соответствии с ней осуществляется параллельное соединение нужного количества секций, начиная с последней, и подсоединение токоизмерительному устройству.

Газ за ударной волной, распростра наясь вдоль канала 1, взаимодействует с магнитным полем, что вызывает ток во внешней цепи коллекторных пластин 2. Изменение этого тока во времени регистрируется токоизмери- тельным прибором 5, синхронизируемым до прихода ударной волны. Скорость термической ионизации газа за ударно волной определяют из зависимости

m )

d i

dt

1

Ih L и

т

11 dt

е, m .

h заряд и масса электрона; эффективная частота столкновения электронов , поперечньй размер элект-п - дов;

2

L расстояние между электродами ,

В - индукция поперечного магнитного поля;

i - ток с электродов;

и - скорость фронта ударной волны;

и„ - скорость потока за фронтом ударной волны.

ерение тока электродов производят ечение времени t не меньше, чем

1

и - и

t

3,7(1 + m) -10 + 0,6

и

т

где 1 - длина зоны неравновесности

в набегающем потоке - скорость фронта ударной

волны, и - скорость потока за фронт ом

ударной волны

- показатель степени снижения концентрации электронов после отбора электронов ,. m - показатель степени приближения концентрации электронов к новому равновесному значению.

30 Форму л а изобретения

1. Способ определения скорости термической ионизации газа за-ударной волной, включающий наложение на поток газа поперечного магнитного поля и тока с электродов, по которому судят о скорости термической иониза,- ции газа, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности Ьпределения и расширения температурного диапазона измерения, измеряют ток электродов в области однородного магнитного поля во время прохождения в нем фронта ударной волной, а скорость ионизации газа определяют из зависимости

1 di

dt

где e, m - заряд и масса электрону;

). - эффектиЕная частота столкновения электронов; h - поперечный размер электродов ;

L - расстояние между электродами,

В - индукция поперечного магнитного

ток с электродов, скорость фронта ударной

волны;

скорость потока за фронтом ударной волны.

2. Способ поп. 1, отлича rout и и с я- тем,что измеряют ток в течение времениt не меньше, чем

Ir,

t

Г

Ucp- Un

L3,7(f + m) + 0,6,

где 1 - длина зоны неравновесности

в набегающем потоке/ и - скорость фронта ударной

волны и - скорость потока,за фронтом

ударной волныI

показатель степени снижения концентрации электронов пос- ле отбора электронов;

m - показатель степени приближения концентрации электронов к новому равновесному значению.

Изобретение относится к газовой динамике и может быть использовано для изучения кинетики .процессов термической ионизации газа за ударными волнами. Цель изобретения - повьше- ние точности определения и расширение температурного диапазона измерения. На поток газа накладывают поперечное магнитное поле. В области однородного магнитного поля с помощью электродов измеряют ток во время прохождения в нем фронта ударной волны. Скорость ионизации газа определяют из зависимости cJ т,.., + 1/2hLU -di dt, где е, m - заряд и масса электрона; V - эффективная частота столкновения электронов , h - поперечный размер электродов; L - расстояние между электродами; В - индукция поперечного магнитного поля; i - ток с электродов скорость фронта ударной волны; и - скорость потока за фронтом ударной волны. Измерение тока электродов производят в течение времени t не меньше, чем t - - Uj3,7(.2 + m).10 + 0,бЗ,где длина зоны неравновесности в набегающем потоке , Uq,- скорость фронта ударной волны; U - скорость потока за фронтом ударной волны; п - показатель степени снижения концентрации электронов после отбора электронов} m - показатель степени приближения концентрации электронов к новому равновесному значению. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S6 (Л

,,У// / //////Х// //

(K v XAi CNAAXx a o x pvO

Plrгwxx x x

У///////7/ ///////////А

5

-

Vi

АА

Plrгwxx x x

///////А

i

(Ы JfsAj yJSAjy AjbufluJXaS

ФигЛ

XX5OOQQiXX2ia

Фиг. 2

т //////////

2--Фиг.З

IIlIIlIl

ПТГГПГ/ L

1

JL CuHXflOl/M/JJ/AffC

Фиг.

Редактор И.Шулла

Составитель Б.Михалкин

Техред М.Ходанич Корректор В.Рошко

Заказ 3825/39 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород., ул. П1:оектная, 4

/