Выпуски

 / 

2025

 / 

Июль

  

Приборы и методы исследований


Пассивные и активные лазерные методы исследования кинетики неравновесных процессов в ударных трубах

 
Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация

Ударная труба — один из наиболее универсальных и прецизионных инструментов для изучения кинетики высокотемпературных реакций в газообразных и гетерогенных средах. Возможности детального анализа неравновесных процессов, происходящих за ударными волнами, полностью определяются разнообразием современных методов диагностики. Среди таких методов особое место занимают различные лазерные методы. По мере развития лазерных технологий их возможности существенно расширяются и, соответственно, разрабатываются новые методы их применения. В данном обзоре представлены особенности использования различных пассивных и активных лазерных методов для исследования кинетики неравновесных процессов за ударными волнами. Приведены примеры применения различных лазерных методов, иллюстрирующие широкие возможности и богатые перспективы изучения сложных неравновесных процессов, открывающихся при сочетании ударной трубы с современной лазерной техникой.

Текст pdf (6 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2025.01.039836
Ключевые слова: ударная труба, ударные волны, лазеры, диагностика, пассивные методы, активные методы, неравновесные процессы, кинетика
PACS: 07.35.+k, 42.62.−b, 47.40.−x (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.01.039836
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/7/d/
2-s2.0-105013769657
2025PhyU...68..675E
Цитата: Еремин А В "Пассивные и активные лазерные методы исследования кинетики неравновесных процессов в ударных трубах" УФН 195 721–737 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 ноября 2024, доработана: 9 декабря 2024, 12 января 2025

English citation: Eremin A V “Passive and active laser methods for studying kinetics of nonequilibrium processes in shock tubesPhys. Usp. 68 675–690 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.01.039836

Список литературы (75) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Vieille P C.R. Acad. Sci. Paris 129 1228 (1899)
  2. Bazhenova T V, Soloukhin R I Proc. of the Seventh Intern. Symp. on Combustion (London: Butterworths, 1959) p. 866
  3. Солоухин Р И УФН 68 513 (1959); Soloukhin R I Sov. Phys. Usp. 2 547 (1959)
  4. Glass I I, Gordon H J "Shock tubes" Handbook of Supersonic Aerodynamics (Silver Spring, MD, 1959), Sect. 18
  5. Рахматуллин Х А, Семенов С С (Ред.) Ударные трубы (М.: ИЛ, 1962), Сб. переводных статей
  6. Ferri A (Ed.) Fundamental Data Obtained from Shock-Tube Experiments (New York: Pergamon Press, 1961); Пер. на русск. яз., Ферри А (Ред.) Основные результаты экспериментов на ударных трубах (М.: Госатомиздат, 1963)
  7. Лосев С А, Осипов А И УФН 74 393 (1961); Losev S A, Osipov A I Sov. Phys. Usp. 4 525 (1962)
  8. Gaydon A G, Hurle I R The Shock Tube in High-Temperature Chemical Physics (New York: Reinhold Publ. Corp., 1963); Пер. на русск. яз., Гейдон А Г, Герл И Р Ударная труба в химической физике высоких температур (М.: Мир, 1966)
  9. Ступоченко Е В, Лосев С А, Осипов А И Релаксационные процессы в ударных волнах (М.: Наука, 1965); Пер. на англ. яз., Stupochenko Ye V, Losev S A, Osipov A I Relaxation in Shock Waves (New York: Springer-Verlag, 1967)
  10. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М: Наука, 1966); Пер. на англ. яз., Zel'dovich Ya B, Raizer Yu P Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena (Mineola, NY: Dover Publ., 2002)
  11. Баженова Т В и др Ударные волны в реальных газах (М.: Наука, 1968); Пер. на англ. яз., Bazhenova T V et al Shock Waves in Real Gases (Washington: National Aeronautics and Space Administration, 1969)
  12. National Standard Reference Data Series. National Institute of Standards and Technology, https://www.nist.gov/srd/national-standard-reference-data-series
  13. Фомин Н А Инженерно-физический журн. 83 1058 (2010); Fomin N A J. Eng. Phys. Thermophys. 83 1244 (2010)
  14. Sakthi Balan G, Aravind Raj S Int. J. Impact Eng. 172 104406 (2023)
  15. Kiefer J H, Lutz R W Phys. Fluids 8 1393 (1965)
  16. Kiefer J H, Lutz R W J. Chem. Phys. 44 668 (1966)
  17. Kiefer J H Shock Waves in Chemistry (Ed. A Lifshitz) (New York: M. Dekker, 1981) p. 219
  18. Davidson D F et al Combustion Flame 224 2 (2021)
  19. Hanson R K, Davidson D F Prog. Energy Combust. Sci. 44 103 (2014)
  20. Hanson R K Proc. Combust. Inst. 33 (1) 1 (2011)
  21. Hanson R K, Davidson D F Proc. of the 25th Intern. Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems, ICDERS, August 2-7, 2015, Leeds, UK, Paper 260
  22. Wang S et al Proc. Combust. Inst. 39 755 (2023)
  23. Krish A, Streicher J W, Hanson R K J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 280 108073 (2022)
  24. Krish A, Streicher J W, Hanson R K 2021 Intern. Symp. on Molecular Spectroscopy (Virtual) June 21-25, 2021, Talk FF11
  25. Pinkowski N H et al Meas. Sci. Technol. 32 035501 (2021)
  26. Chao X et al Proc. Combust. Inst. 37 1345 (2019)
  27. Bohren C F, Huffman D R Absorption and Scattering of Light by Small Particles (New York: Wiley, 1983)
  28. Eremin A, Gurentsov E, Mikheyeva E Combust. Flame 162 207 (2015)
  29. Eremin A V Prog. Energy Combust. Sci. 38 1 (2012)
  30. Гуренцов Е В и др Кинетика и катализ 46 333 (2005); Gurentsov E V et al Kinetics Catalysis 46 309 (2005)
  31. Nativel D et al Combust. Flame 243 111985 (2022)
  32. Emelianov A et al Proc. Combust. Inst. 30 1433 (2005)
  33. Emelianov A et al Proc. Combust. Inst. 35 1753 (2015)
  34. Еремин А В и др Теплофизика высоких температур 62 563 (2024)
  35. Dörge K J, Tanke D, Wagner H Gg Z. Phys. Chem. 212 219 (1999)
  36. Douce F et al Proc. Combust. Inst. 28 2523 (2000)
  37. Emelianov A et al Proc. Combust. Inst. 29 2351 (2002)
  38. Емельянов А В и др Письма в ЖЭТФ 87 556 (2008); Emel'yanov A V et al JETP Lett. 87 470 (2008)
  39. Ерёмин А В , Фортов В Е УФН 191 1131 (2021); Eremin A V, Fortov V E Phys. Usp. 64 1073 (2021)
  40. Nativel D et al Proc. Combust. Inst. 39 1099 (2023)
  41. Дракон А В и др Кинетика и катализ 65 609 (2024)
  42. Graham S C, Homer J B Recent Developments in Shock Tube Research, Proc. (Eds D Bershader, W Griffith) (Stanford, CA: Stanford Univ. Press, 1973) p. 712
  43. Graham S C, Homer J B, Rosenfeld J L Proc. R. Soc. London 344 259 (1975)
  44. Kellerer H et al Combust. Sci. Technol. 113 67 (1996)
  45. di Stasio S, Massoli P, Lazzaro M J. Aerosol Sci. 27 6897 (1996)
  46. Kellerer H, Wittig S Proc. of the 21th Intern. Symp. Shock Waves, 1998 p. 177
  47. Kellerer H, Koch R, Wittig S Combust. Flame 120 188 (2000)
  48. Melton L A Appl. Opt. 23 2201 (1984)
  49. Gurentsov E V Nanotechnol. Rev. 7 583 (2018)
  50. Schulz C et al Appl. Phys. B 83 333 (2006)
  51. Eremin A V, Gurentsov E V, Musikhin S A J. Alloy Compd. 727 711 (2017)
  52. Sipkens T A et al Appl. Phys. B 128 72 (2022)
  53. Eremin A V et al Appl. Phys. B 104 285 (2011)
  54. Гуренцов Е В, Еремин А В, Михеева Е Ю Теплофизика высоких температур 55 737 (2017); Gurentsov E V, Eremin A V, Mikheyeva E Yu High Temp. 55 723 (2017)
  55. Дракон А В и др Физика горения и взрыва 58 (4) 41 (2022); Drakon A V et al Combust. Explosion Shock Waves 58 430 (2022)
  56. Гуренцов Е В и др Теплофизика высоких температур 60 (3) 374 (2022)
  57. Frenklach M, Wang H Symp. Int. Combust. 23 1559 (1991)
  58. Intern. Discussion Meeting and Workshop on Laser-Induced Incandescence: Quantitative Interpretation, Modelling, Application; http://liiscience.org
  59. Drakon A et al Combust. Flame 232 111548 (2021)
  60. Hanson R K et al NIST Fuel Summit, Sept. 7 - 10, 2008
  61. Mcmillin B K, Lee M P, Hanson R K AIAA J. 30 (2) 436 (1992)
  62. Mcmillin B K et al Proc. of the Twenty-Third Symp. (Intern.) on Combustion, 1990 (Pittsburgh, PA: The Combustion Institute, 1990) p. 1909
  63. Campbell M F et al Shock Waves 25 651 (2015)
  64. Hanson R K Proc. of the 19th Intern. Symp. on Shock Waves, 1993 p. 7
  65. Davidson D F, Chang A Y, Hanson R K Twenty-Second Symp. (Intern.) on Combustion (Pittsburgh, PA: The Combustion Institute, 1988) p. 1877
  66. Koshi M, Yoshimura M, Matsui H Chem. Phys. Lett. 176 519 (1991)
  67. Ohmori K et al Bull. Chem. Soc. Jpn. 65 1317 (1992)
  68. Еремин А В и др Химическая физика 17 (7) 16 (1998)
  69. Bhaskaran K A, Roth P Prog. Energy Combust. Sci. 28 151 (2002)
  70. Быстров Н С и др Теплофизика высоких температур 62 796 (2024)
  71. Быстров Н С и др Физико-химическая кинетика в газовой динамике 25 (5) 73 (2024)
  72. Bystrov N S et al Combust. Flame 258 113096 (2023)
  73. Ferris A M et al Combust. Flame 205 241 (2019)
  74. Susa A J, Zheng L, Hanson R K Proc. Combust. Inst. 39 1793 (2023)
  75. Figueroa-Labastida M et al Combust. Flame 260 113256 (2024)

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение