ИСТИНА

Диссертация посвящена моделированию плазмохимических процессов, ини-циированных воздействием электрических разрядов на азотно-кислородные и топливно-воздушные газовые смеси, рассматриваемые на примере смесей водорода с кислородом и воздухом. В диссертации получены следующие результаты: 1. Получена полуэмпирическая оценка скорости реакций ассоциативной ионизации с участием электронно-возбужденных атомов азота N(2P) + N(2P) = e + N2+ и N(2P) + O(3P) = e + NO+. Впервые показана необходимость учета этих процессов для адекватного описания результатов экспериментов по аномально медленному распаду газоразрядной азотной плазмы, данных по динамике роста концентрации электронов в розовом послесвечении разрядов в азоте и увеличению скорости вторичной ионизации при добавлении в поток диссоциированного азота молекул NO. 2. Разработана модель быстрого нагрева азотно-кислородных смесей, возбужденных газо-вым разрядом. В рамках этой модели основной нагрев происходит в реакциях предис-социации сильновозбужденных электронных состояний кислорода, которые заселяются либо электронным ударом, либо при тушении возбужденных состояний N2. Впервые для каждой из этих реакций получены величины энергии, затрачиваемой на нагрев газа в результате релаксации поступательных степеней свободы образующихся атомарных частиц. Впервые для воздуха получена зависимость доли энергии разряда, поступающей в нагрев газа, от величины приведенного электрического поля E/N. Эта зависимость может быть использована для упрощенного описания явления быстрого нагрева. 3. Разработана модель формирования колебательной функции распределения метаста-бильных электронно-возбужденных состояний N2(A3Sig,v). Впервые показана необхо-димость учета влияния колебательного распределения N2(A3Sig,v) на скорость нагрева азота в газоразрядной плазме. 4. Разработана численная модель, позволяющая при заданном токе исследовать формиро-вание очередного элемента лидерного канала в воздухе. В рамках этой модели впервые были получены и проанализированы зависимости скорости лидера от тока, что являет-ся важным шагом на пути построения полной самосогласованной модели лидерного процесса. Разработанная в диссертации модель включает процессы ассоциативной ио-низации, быстрого нагрева газа и газодинамического разрежения плазменного канала, которые являются ключевыми для определения характеристик начальной стадии эво-люции лидерного канала. 5. Представлена модель воспламенения водород-кислородных смесей, дополненная реак-циями с участием молекул синглетного кислорода O2(a1Dg). Впервые в рамках единой модели удалось описать все основные экспериментальные данные по динамике туше-ния синглетного кислорода в H2 : O2 смесях в диапазоне температур T0 = 300 - 1000 K. Выделены главные процессы, определяющие влияние O2(a1Dg) на воспламенение водо-род-кислородных и водородо-воздушных смесей и проведено сравнение влияния доба-вок молекул O2(a1Dg) и атомов кислорода на времена индукции данных смесей. 6. Разработана самосогласованная модель, описывающая воздействие электрического разряда на водородо-воздушные смеси. Впервые показана важная роль нарабатываемых в разряде возбужденных атомов O(1D) в механизме низкотемпературного окисления водорода. Получено согласие результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными по окислению водорода и времени воспламенения стехиометрической водородо-воздушной смеси импульсно-периодическим наносекундным разрядом.