Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике

Новосибирск, 27–31 мая, 2005 г.

Тезисы докладов


Механика

Структура ударных волн, генерируемых расширяющимся облаком плотной плазмы

Дудникова Г.И., Вшивков В.А., Вшивков К.В.

1.Институт вычислительных технологий СО РАН,
Новосибирск

2. Институт Вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
Новосибирск

3.Институт лазерной физики СО РАН,
Новосибирск

Процессы разлета облаков плотной плазмы в замагниченном фоне сопровождаются генерацией различного типа возмущений, в том числе и ударных волн. В отличие от процессов взрывного характера в обычных средах, аналогичные явления в плазме носят бесстолкновительный по отношению к парным соударениям характер. Структура генерируемых волн определяется коллективными процессами взаимодействия частиц в самосогласованных электромагнитных полях. При этом существенную роль играют дисперсионные свойства плазмы, которые могут определять размер фронта ударной волны.

В представленной работе исследованы характеристики процессов разлета облака сложного состава и взаимодействия двух облаков в замагниченной водородной плазме в зависимости от числа Маха-Альвена. На основе кинетико-гидродинамической модели, учитывающей конечный размер ларморовского радиуса ионов, осуществлено численное моделирование процессов обмена энергией облако-фон и изучена структура формирующихся возмущений. Математическая модель состоит из уравнения Власова для функции распределения ионов, гидродинамических уравнении для описания электронной компоненты плазмы и системы уравнений Максвелла. Для решения уравнения Власова используется метод частиц в ячейках. Моделирование проведено для двумерной и трехмерной геометрий и позволяет исследовать процессы для нескольких времен торможения облака. Показано, что разлет облака сложного состава, состоящего из ионов водорода и углерода, сопровождается сепарацией его ионов. При этом ширина фронта генерируемой ударной волны определяется ларморовским радиусом незамагниченных ионов. При взаимодействии двух облаков, центры которых расположены на расстоянии радиуса торможения, происходит усиление ударной волны, распространяющейся поперек магнитного поля.

Работа частично поддержана грантом РФФИ (N 04-01-00850).

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции



Информационная система "Конференции"

Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:45)