大气压非平衡等离子体射流动态过程分析

为了进一步了解上下游射流为什么会随着气体流速增加而缩短的机理，采用高速ICCD相机对其进行拍摄，所得结果如图3.5.7所示。由于采用的是脉冲直流高压放电，所以一个脉冲有两次放电，一次是在上升沿，另外一次是在下降沿。图3.5.7（a）～（h）对应于上升沿时刻的放电，而图3.5.7（i）～（n）对应于下降沿时刻的放电。从该图可以看出，它与其他报道的等离子体的动态过程都不一样，此时的等离子体不是沿着直线推进的，而是弯曲的宛如蛇形推进的。

图3.5.7　高速相机拍摄到的上下游等离子体的动态过程[30]

中间的虚线为两针电极的中点，ICCD相机曝光时间为4ns，Ar的流速为5L/min

另外值得指出的是，如图3.5.7（a）和（b）所示，下游的等离子体比上游的等离子体早8ns开始出现。此外，图3.5.8给出了不同时刻这两个等离子体射流的推进速度。从图中可以看出，下游的等离子体主放电和二次放电时的推进速度都比上游等离子体的快。这两个现象也许都是由气体流动导致下游的种子电子高于上游导致的。(www.xing528.com)

图3.5.8　上下游等离子体的推进速度随时间的变化情况[30]

至于蛇形推进现象，它仅在气体流速高于2L/min时才出现。此时气体流动在湍流模式，这就会导致种子电子不是均匀分布的。最终种子电子的非均匀性可能在蛇形推进中扮演着重要的角色。