Dissociation et ionisation de l'air par une onde de choc

Abstract
The Composition and internalenergy of airarecomputed for a range of temperature from 3 500 up to 11 500 oK and a range of density from 4 up to 12 times normal density. In another connection, the increase of internal energy of air by a shock wave traveling through it is evaluated in terms of the same parameters. By adjusting both expressions of energy, a relation between the temperature T and the ratio of molecular volumes V 0/V ahead and behind the shock front is obtained. The others physical variables, pressure, front velocity, material velocity, degree of ionization, can be then computed if either of parameters T or V0/V is known. Conversely, measurement of any one physical variable makes it possible to get values of all the others. Present calculations show the oxygen to be completely dissociated by strong shock waves (velocities above 7 000 m/s), the nitrogen by a rate of 50 % higher, and the concentration of free electrons to be over 0,1 %.

Résumé
La composition de l'air et la valeur de son énergie interne sont calculées pour des températures allant de 3 500 à 11 500 oK et des densités de 4 à 12 fois supérieures à la densité normale. D'autre part, on détermine, en fonction des mêmes paramètres, l'augmentation d'énergie interne de l'air due au passage d'une onde de choc. En égalant les deux expressions de l'énergie, on obtient une relation entre la température T et le rapport des volumes moléculaires V0/V devant et derrière le front de choc. Les valeurs des autres grandeurs physiques, pression, vitesse du front, vitesse d'écoulement, taux d'ionisation dans le front, sont alors déterminées si l'on connaît l'un des paramètres T ou V0/V . Inversement, la mesure de l'une quelconque de ces grandeurs physiuqes permet de fixer la valeur de toutes les autres. Le calcul montre que pour des chocs intenses (vitesses supérieures à 7 000 m/s), la dissociation de l'oxygène est totale, celle de l'azote avancée à plus de 50 %, et la proportion d'électrons libres supérieure à 0,1 %.