高温CO气体热非平衡效应的实验研究

高超声速科技是航空航天和深空探测领域研究的焦点之一。热化学非平衡是高超声速流动的主要特征。CO是碳氢燃料燃烧的重要中间产物,也是飞行器进入火星和金星大气过程的主要辐射来源,其热非平衡效应研究具有重要意义。本文基于无吸收干扰的可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS),进行化学激波管反射激波波后CO混合气转振温度演化规律和热非平衡效应的定量测量研究,并将测量结果同Landau-Teller模型和Schwartz-Slawsky-Herzfeld模型的预测结果进行对比分析。基于文献中修正的振动弛豫时间参数(包括CO−Ar体系和N2-N2体系),上述模型的预测结果与测量数据吻合较好。相关分析表明:CO和N2之间的振动-振动-平动内能传递模式使CO和N2的振动温度演化规律趋于一致。因此,对于1.0%CO+99.0%N2混合气,测量的CO振动温度演化规律可以用于表征高温N2的热非平衡效应。

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本文档关键词:高温,气体,效应,实验,平衡