В.П. Панченко, А.М. Сорока, А.А. Витшас, А.Г. Зеленцов, В.П. Менахин, А.В. Яксон
16
работы [18]. Равновесный состав продуктов реакции, которые имеют
температуру
3 480 К,
включает конденсированную (массовая доля
60 %) и газовую (
4 %) фазы FeO, конденсированную фазу Fe
3
O
4
(6 %), пары примесей C, Cr, Ni, Cu, Mn, Si и (или) пары их окислов
видов М
i
О и М
i
О
2
в мольных долях от 0,1 до 0,5 %.
Так как процесс носит нестационарный характер, то в поле мощного
излучения конденсированные фазы FeO и Fe
3
O
4
не могут сформиро-
ваться, хотя температура их кипения
3 700 К. Их существование в
паровой фазе приведет к увеличению давления продуктов реакции
до 0,74 МПа. Однако появление молекул FeO в газовой фазе, колеба-
тельные и нижние электронные уровни которых сильно возбуждены, а
линии поглощения сильно уширены, вызовет интенсивное поглощение
излучения с длиной волны 1,07 мкм. При быстром тушении возбужден-
ных уровней молекул FeO возрастут температура парогазовой смеси,
по-видимому, до
4 900 К, которая ограничена диссоциацией молекул
FeO (энергия диссоциации молекулы FeO
49 кК), и давление до
1,1 МПа [19]. Отметим, что приведенных параметров плазмы (концен-
трация электронов ~10
22
м
–3
) и плотности излучения ~10
10
Вт/м
2
недо-
статочно для оптического пробоя в течение времени, меньшего
гд
.
Скачок давления до ~1 МПа в «горячей» пробке размером
xb
z
г
(
z
г
~
b
) приведет к возникновению ударной волны (волны сжатия)
с числом Маха
2 и спутного потока смеси за ней со скоростью
700 м/с навстречу потоку кислорода и излучению, которые были оце-
нены с помощью соотношений для ударной трубы итерационным мето-
дом [14, 15].
Размер «горячей» пробки, давление и температура в ней изменя-
ются и существуют в течение времени
д
, оно только в несколько раз
больше гидродинамического времени
гд
. Распространение ударной
волны в плоскости
zx
(при удалении от поверхности волну можно
рассматривать как цилиндрическую) приводит к ее затуханию и
уменьшению скорости спутного потока. В приближении постоянного
расхода скорость газа уменьшается как
1
.
2
zb
Высота и время
подъема газа определяются равенством динамических давлений про-
дуктов реакции и кислорода и составляют ~1 мм и ~20 мкс соответ-
ственно.
Давление парогазовой смеси <
p
п
> в «горячей» пробке над жидкой
пленкой создает импульс силы <
F
f
д
>, приложенной к жидкой плен-
ке объемом
V
f
=
x
z
f
b
и массой
m
f
=
f
V
f
. Этот импульс силы вытал-
кивает пленку в основном в открытую сторону щели (вдоль оси
x
).
Движение жидкой пленки оценивается с помощью уравнения им-
пульсов
