Argon Radiation Behind a Strong Shock Wave: Experiment and Direct Simulation by the Monte Carlo Method

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The radiation characteristics of shock-heated argon are measured in the shock-wave velocity range of 4.5 to 7.8 km/s at gas pressures ahead of the shock wave front of 0.25, 1.0, and 5.0 Torr. Time-integrated sweeps of radiation and the time dependences of the radiation intensity of shock-heated argon at the wavelength of 420 nm are obtained in absolute units. The results of direct statistical simulation by the Monte Carlo method of radiation-chemical processes in the argon behind the front of a strong shock wave are presented. The model takes into account the processes of excitation and ionization of an atom by electron impact, emission and absorption for a discrete spectrum, bremsstrahlung, photoionization, and photorecombination, as well as the broadening of atomic lines. The experimental and calculated data are compared.

About the authors

P. V. Kozlov

Institute of Mechanics, Moscow State University

Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

A. L. Kusov

Institute of Mechanics, Moscow State University

Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

N. G. Bykov

Institute of Mechanics, Moscow State University

Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

I. E. Zabelinskii

Institute of Mechanics, Moscow State University

Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

V. Yu. Levashov

Institute of Mechanics, Moscow State University

Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

G. Ya. Gerasimov

Institute of Mechanics, Moscow State University

Author for correspondence.
Email: vyl69@mail.ru
Moscow, Russia

References

  1. Surzhikov S. // AIAA Paper. 2017. № 2017-1147.
  2. Park C. Nonequilibrium Hypersonic Aerothermodynamics. N.Y.: Wiley, 1990.
  3. Суржиков С.Т. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 7. С. 48.
  4. Johnston C.O., Brandis A.M. // J. Spacecr. Rockets. 2015. V. 52. P. 105.
  5. Суржиков С.Т. Компьютерная аэрофизика спускаемых космических аппаратов. Двухмерные модели. М.: Физматлит, 2018.
  6. Lemal A., Jacobs C.M., Perrin M.-Y. et al. // J. Thermophys. Heat Transfer. 2016. V. 30. P. 197.
  7. Kano K., Suzuki M., Akatsuka H. // Plasma Sources Sci. Technol. 2000. V. 9. P. 314.
  8. Kapper M.G., Cambier J.-L. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. № 113308.
  9. Abrantes R.J.E., Karagozian A.R., Bilyeu D., Le H.P. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2018. V. 216. P. 47.
  10. Evdokimov K.E., Konischev M.E., Pichugin V.F., Sun Z. // Resour.-Effic. Technol. 2017. V. 3. P. 187.
  11. Chai K.-B., Kwon D.-H. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2019. V. 227. P. 136.
  12. Dzierżęga K., Zawadzki W., Sobczuk F. et al. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2019. V. 237. № 106635.
  13. Sun J.-H., Sun S.-R., Zhang L.-H., Wang H.-X. // Plasma Chem. Plasma Process. 2020. V. 40. P. 1383.
  14. Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 12. С. 23.
  15. Забелинский И.Е., Козлов П.В., Акимов Ю.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 11. С. 22.
  16. Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 26.
  17. Bird G.A. Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows. Oxford: Clarendon Press, 1994.
  18. Mewes D., Mayinger F. // Rarefied Gas Dynamics. Heat and Mass Transfer. Berlin: Springer, 2005. P. 275.
  19. Кусов А.Л. // Мат. моделирование. 2015. Т. 27. № 12. С. 33.
  20. Titarev V.A., Frolova A.A., Rykov V.A. et al. // J. Comput. Appl. Math. 2020. V. 364. № 112354.
  21. Beyer J., Pfeiffer M., Fasoulas S. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2022. V. 280. № 108083.
  22. Кусов А.Л., Левашов В.Ю., Герасимов Г.Я. др. // Физ.-хим. кинетика в газ. динамике. 2020. Т. 21. № 2. С. 1.
  23. Zatsarinny O., Bartschat K. // J. Phys. B. 2004. V. 37. № 23. P. 4693.
  24. Zatsarinny O., Wang Y., Bartschat K. // Phys. Rev. A. 2014. V. 89. 022706.
  25. Hoshino M., Murai H., Kato H. et al. // Chem. Phys. Lett. 2013. V. 585. P. 33.
  26. Filipović D.M., Marinković B.P., Pejčev V., Vušković L. // J. Phys. B. 2000. V. 33. № 11. P. 2081.
  27. Бай Ши-и. Динамика излучающего газа. М.: Мир, 1968.
  28. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматлит, 2008.
  29. Jung Y.-D., Kim C.-G. // J. Plasma Phys. 2002. V. 67. P. 191.
  30. Левашов В.Ю., Козлов П.В., Быкова Н.Г., Забелинский И.Е. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 16.
  31. Collen P.L., Doherty L.J., McGilvray M. // Intern. Conf. FAR-2019. 2019. № 1053360.
  32. Bristow M.P.F. // UTIAS. Tech. Rep. № 158. 1971.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (98KB)
3.

Download (225KB)
4.

Download (192KB)
5.

Download (108KB)
6.

Download (173KB)
7.

Download (76KB)
8.

Download (94KB)

Copyright (c) 2023 П.В. Козлов, А.Л. Кусов, Н.Г. Быкова, И.Е. Забелинский, В.Ю. Левашов, Г.Я. Герасимов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».