Прохождение плоской ударной волны через область тлеющего газового разряд

Экспериментально и численно рассмотрена задача о взаимодействии прямой ударной волны (M = 5) с ионизованной плазменной областью, заранее сформированной до прихода ударной волны слаботочным тлеющим газовым разрядом. В результате взаимодействия в эксперименте получены шлирен-имиджи движущейся ударно-волновой структуры, состоящей из двух разрывов, выпуклость которых направлена в сторону движения первоначальной волны. Моделирование распространения ударной волны по области энергетического воздействия проводилось на основе двумерной задачи о распаде произвольного разрыва с учетом влияния горизонтальных стенок. Численно решались системы уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Неравновесность происходящих процессов в газоразрядной области моделировалась эффективным показателем адиабаты $\gamma$. На основании проведенных расчетов для равновесного воздуха ($\gamma$ = 1.4) и для ионизованной неравновесной газовой среды ($\gamma$ = 1.2) показано, что наблюдаемые в эксперименте разрывы могут трактоваться как элементы решения двумерной задачи о распаде разрыва – ударной волной и следующим за ней контактным разрывом. Показано, что изменение $\gamma$ влияет на форму фронтов и значение скоростей полученных разрывов. Получено хорошее согласие экспериментальных и расчетных имиджей плотности и скоростей разрывов при остаточной температуре газа в газоразрядной области 373 K.