Численное моделирование вихревых структур в высокочастотном электромагнитном поле
Горбунова А.О., Завершинский И.П., Молевич Н.Е., Порфирьев Д.П.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва
(национальный исследовательский университет) (СГАУ)
,
Самарский филиал Физического института имени П.Н. Лебедева РАН

Аннотация:
Проведено численное моделирование нестационарных вихревых плазменно-газодина­мических структур, формирующихся в закрученном потоке в открытой трубке под действием высокочастотного электромагнитного поля. Показано, что при совпадении частоты внешнего поля с собственной частотой резонатора происходит резкий скачок флуктуаций газодинамических полей, индуцирующий изменения структуры разряда.

Ключевые слова :
структуры, ВЧ-поле, флуктуации.

Литература:

  1. Alekseenko, S.V. Theory of concentrated vortices / S.V. Alekseenko, P.A. Kuibin, V.L. Okulov. – Springer, 2007. – 506 p.
  2. Syred, N. A review of oscillation mechanisms and the role of the precessing vortex core (PVC) in swirl combustion systems / N. Syred // Progress in Energy and Combustion Science. – 2006. – Vol. 32. – P. 93-161.
  3. Longitudinal Plasmoid in High-Speed Vortex Gas Flow Cre­ated by Capacity HF Discharge / A.I. Klimov, D.M. Melnichenko, N.N. Sukovatkin, B.N. Tolkunov, I.A. Moralev, T.N. Klimova, A.Yu. Boytsov // Quarterly Technical Report ISTC Project No. 3794P, Quarter 10. – Moscow: JINT RAS, 2010. – 28 p.
  4. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей / К. Флетчер; пер. с англ. – Т. 2. – М.: Мир, 1991. – 552 c.
  5. Spalart, P. A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows / P. Spalart, S. Allmaras // Recherche Aerospatiale. American Institute of Aeronautics and Astronautics. – 1994. – Vol. 1. – P. 5-21.
  6. Wilcox, D.C. Turbulence Modeling for CFD / D.C. Wilcox. – La Canada, California: DCW Industries, Inc., 1998. – 460 p.
  7. Menter, F.R. A Correlation-Based Transition Model Using Local Variables. Part I: Model Formulation. / F.R. Menter, R.B. Langtry, S.R. Likki, Y.B. Suzen, P.G. Huang, S. Völker // Journal of Turbomachinery. – 2004. – Vol. 128(3). – P. 413-422.
  8. Завершинский, И.П. Численное моделирование вихревого потока в присутствии поперечного разряда постоянного тока / И.П. Завершинский, А.И. Климов, В.Г. Ма­карян, Н.Е. Молевич, И.А. Моралёв, Д.П. Порфирьев // Теплофизика высоких температур. – 2010. – Т. 1 (доп.). – С. 157-161.
  9. Zaversinskii, I.P. Structure of RF capacitive discharge in swirl airflow at atmospheric pressure / I.P. Zavershinskii, A.I. Klimov, V.G. Makaryan, N.E. Molevich, I.A. Moralev, D.P. Porfiriev // Technical Physics Letters. – 2011. – Vol. 37(12). – Р. 1120-1123.
  10. Zaversinskii, I.P. Numerical modeling of precessing vortex core in the presence of local heat sources / I.P. Zavershinskii, E.Ya. Kogan, V.G. Makaryan, N.E. Molevich, D.P. Porfiriev, S.S. Sugak // Technical Physics Letters. – 2013. – Vol. 39 (4). – Р. 333-336.
  11. Anacleto, P.M. Swirl flow structure and flame characteristics in a model lean / P.M. Anacleto, E.C. Fernandes, M.V. Heitor, S.I. Shtork // Combustion Science and Technology. – 2003. – Vol. 175. – P. 1369-1388.
  12. Fernandes, E.C. Experimental analysis of the precessing vortex core in a free swirling jet / E.C. Fernandes, M.V. Heitor, S.I. Shtork // Experiments in Fluids. – 2006. – Vol. 40. – P. 177-187.
  13. Dekterev, A.A. Numerical simulation of precession vortex core in gas-liquid flow / A.A. Dekterev, A.A. Gavrilov // Proceedings of the International Conference "Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications". – Novosibirsk, 2011. – P. 1.
  14. Klimov, A. Longitudinal Vortex Plasmoid Created by Capacity HF Discharge / A. Klimov, V. Bitiurin, B. Tolkunov, I. Moralev, K. Shirnov, M. Plotnikova, K. Minko, V. Kutlaliev // AIAA Paper 2008-1386.
  15. Klimov, A. Hydrogen Plasma Flow Creation for MHD Power Generation / A. Klimov, V. Bitiurin, B. Tolkunov, V. Chinnov, S. Godin, A. Efimov, D. Kutuzov, L. Polyakov // AIAA Paper 2011-3285.
  16. Моралёв, И.А. Взаимодействие газоразрядной плазмы с закрученными течениями. Дисс. на соиск. уч. ст. к.ф.-м.н. / И.А. Моралёв. – М.: ОИВТ РАН, 2010. – 160 с.
  17. Hasimoto, H. A soliton on a vortex filament / H. Hasimoto // Journal of Fluid Mechanics. – 1972. – Vol. 51, Issue 3. – P. 477-485.
  18. Leibovich, S. Bending waves on inviscid columnar vortices / S. Leibovich, S.N. Brown, Y. Patel // Journal of Fluid Mechanics. – 1986. – Vol. 173. – P. 595-624.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20