Влияние эффекта обтекания зоны энерговыделения на распространение волны светового горения

Рассмотрены причины превышения наблюдаемых скоростей распространения волн светового горения в лазерном плазмотроне в аргоне и воздухе над расчетными в предположении теплопроводностного механизма распространения плазменного фронта. Для интерпретации экспериментальных результатов используется ранее полученное аналитическое решение гидродинамической задачи обтекания объема нагретого газа, моделируемого однородной областью низкой плотности со сферической границей. Установлено, что при мощности лазера в 2–3 раза выше пороговой мощности поддержания волн светового горения теплопроводностный механизм с поправочным коэффициентом, предсказанным моделью, дает удовлетворительное описание наблюдаемых скоростей распространения этих волн. При более высокой мощности лазера соответствие расчетных и наблюдаемых скоростей распространения требует учета фактора радиационной теплопроводности. Показано, что аналитическая модель обтекания сферической области горячего газа может быть также применена для описания на порядок более медленного течения газа вокруг непрерывного оптического разряда при термогравитационной конвекции. На основе рассматриваемой модели получена оценка зависимости частоты пульсаций конвективного факела вокруг непрерывного оптического разряда от его радиуса, представляющая собой соотношение подобия, характерное как для оптических разрядов, так и для мерцающих пламен.