Колебательно-поступательное неравновесие плазмы повышенного давления в проточном молекулярном азоте

Abstract

Рассматривается модель контрагированного разряда повышенного давления, взаимодействующего с ламинарным потоком молекулярного азота. Используя уравнения непрерывности, движения и энергетического баланса, рассчитываются профили скорости тангенциально закрученного потока, а также профили поступательной температуры Совместно с ними решается система уравнений для населенностей колебательных уровней в основном электронном состоянии, При расчете заселенностей учитываются процессы VT -релаксации и нерезонансного W - обмена, также рассматривается процесс пространственного переноса колебательной энергии за счет конвективного и диффузионного потоков. В центральных областях разряда возбуждение колебательных уровней происходит за счет возбуждения нижних уровней eV - процессами. Показано, что проточный газ эффективно охлаждает периферийные области разряда и способствует его дополнительной стабилизации за счет градиента давления. Качественная оценка величины энергии, запасаемой в колебательных степенях свободы, проводится на основе отношения колебательной температуры первого уровня к поступательной в объеме трубки. Показано, что максимальный отрыв колебательной температуры появляется на периферии разряда и вблизи стенок трубки Потоки возбужденных частиц, формирующих на периферии распределение триноровского типа, обусловлены преимущественно конвекцией в радиальном направлении и вдоль потока