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题名一个改进的电磁波传输激波管实验
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作者
熊壮
张勇勇
王苏
李进平
陈宏
范秉诚
崔季平
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机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1328-1336,共9页
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基金
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室资助项目
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文摘
在中国科学院力学研究所Φ800 mm高温低密度激波管上进行电磁波在等离子体中传输机理研究时,低密度和强激波条件下,由于气体解离和电离等非平衡过程,使得激波后2区宽度显著减小;同时由于边界层效应造成激波衰减和接触面加速,使得激波后2区长度进一步减小.这两个效应导致激波管2区实验观测时间减小,2区气体处于非平衡状态,增加了观察数据的不稳定性和数据分析的难度.本文提出在Φ800 mm高温低密度激波管中采用氩气(Ar)和空气(Air)混合气替代纯空气作为激波管实验介质气体.利用Ar不解离和难电离的特性,减小激波前后压缩比,从而增加激波后2区实验时间和气体长度.采用Langmuir静电探针和微波透射诊断技术测量激波后电子密度,同时利用探针测量激波后2区实验时间.结果显示,在Ar+Air混合气实验中,激波波后电子密度可达与纯Air同样的10^(13)cm^(-3)量级.在与纯Air相同的电子密度和碰撞频率条件下,采用95%Ar+5%Air和90%Ar+10%Air两种混合气,激波后2区实验时间和气体长度约为纯Air条件下的5～10倍,其中2区实验时间为300～800μs,2区气体长度1～1.5 m.在Φ800 mm激波管中采用Ar+Air介质气体进行电磁波传输实验,获得了比在纯Air介质中与理论预测更一致的结果.
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关键词
激波管
等离子体
Langmuir静电探针
微波透射诊断
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Keywords
shock tube
plasma
Langmuir electrostatic probe
microwave transmission diagnosis
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分类号
O354.7
[理学—流体力学]
O53
[理学—力学]
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