Cтраница 2
Движение жидкостей и газов изучается в гидромеханике и газовой динамике, а при взаимодействии среды с электромагнитным полем - в магнитной гидромеханике, электрогидродинамике, динамике плазмы, гидромеханике намагничивающихся и поляризующихся сред. [16]
Там, в частности, было показано, что в замагни-ченной плазме ( QjT 1) члены, представляющие ионную и электронную теплопроводность, а также джоулев нагрев электронов, в правых частях уравнений (3.3), (3.4) несущественны. Динамика плазмы и ее нагрев здесь определяются действием изотропной части ионной вязкости; электронная компонента плазмы нагревается адиабатически в результате сжатия и вследствие передачи тепла при упругих столкновениях с ионами. [17]
В настоящее время общепризнано, что перезамыкание силовых линий представляет собой фундаментальный физический процесс в плазме, ответственный за многие явления плазменной активности. Для правильного описания динамики плазмы в магнитном поле его понимание не менее важно, чем представление о вмороженности силовых линий. [18]
Препятствуют равновесию, помимо диффузии поля, еще и многочисленные неустойчивости, исследование которых представляет собой довольно заметную часть вообще всей физики плазмы. В большинстве экспериментальных ситуаций макроскопическая динамика плазмы тождественна так называемой магнитной гидродинамике, которая, в частности, описывает равновесие и течение жидких металлов. Таким образом, хотя плазма и располагается по температурной шкале выше газов, по своим электромеханическим свойствам оказывается близка конденсированному веществу и заметно отличается от газа. [19]
В реальном разряде наряду с рассмотренным здесь механизмом конвекции могут присутствовать другие, в частности, обусловленные неустойчивостью плазмы с конечной проводимостью. Поэтому для полного выяснения динамики плазмы в турбулентном разряде требуются еще дополнительные исследования, прежде всего экспериментальные. [20]
При плотности мощности 4 МВт / см2 наблюдаются пульсации интенсивности свечения факела. Результаты экспериментов показывают, что характер динамики плазмы вблизи поверхности тесно коррелирует с динамикой свечения поверхности материала мишени. Одновременно с пульсациями на поверхности мишени наблюдаются области с повышенной яркостью свечения и характерным временем жизни 3 - 5 мкс. [21]
В каждой из тринадцати глав монографии рассмотрен тот или иной аспект проблемы магнитного пересоединения, четко обозначенный как в названии, так и в краткой аннотации к главе. В первых трех главах излагаются основные идеи и представления о динамике плазмы в магнитных полях, о движении магнитных силовых линий в условиях вмороженности, о формировании токовых слоев в различных магнитных конфигурациях, об аннигиляции магнитного поля вследствие конкуренции процессов диффузии и конвекции. В последующих двух главах подробно обсуждаются теории стационарного магнитного пересоединения, начиная с широко известных работ Свита-Паркера и Петчека, а также развитие этих идей на современном уровне. Главы 6 - 7 посвящены нестационарным теориям пересоединения, включая классическую теорию тиринг-моды Фюрта, Киллена и Розенблюта, магнитный коллапс Х - типа, впервые предложенный Данжи и детально рассмотренный Имшенником и Сыроватским на основе автомодельных решений уравнений магнитной гидродинамики, и, наконец, зависящие от времени течения типа течения Петчека. Наибольшая по объему гл. В главах 9 - 12 обсуждаются приложения основных идей и теорий, изложенных в предыдущих главах, к конкретным физическим объектам, а именно к процессам в лабораторной плазме, к магнитосферным явлениям, к физике Солнца, звезд и аккреционных дисков. [22]
К таким случаям относятся задачи расчета влияния лучистого переноса энергии на динамику плазмы, в которой спектр линейчатого излучения характеризуется большим количеством близко расположенных сильно перекрывающихся линий излучения в dd - переходах. Подобная ситуация характерна для плазмы сложного состава элементов с большими Z при условиях, когда плазма состоит из ионов с большим числом связанных электронов. В этом случае благодаря сильному перекрытию контуров большого числа линий с близкими энергиями dd - переходов возможна разработка моделей расчета спектральных сечений фотопоглощения в горячей плазме, основанных на статистическом подходе. Некоторые из таких моделей описаны ниже. Статистические модели учета множества dd - переходов в спектральных пробегах излучения в горячей многозарядной плазме являются одними из основных, используемых в задачах РГД для расчетов переноса излучения. При использовании статистического подхода для описания кинетических характеристик плазмы целевой точностью моделей РГД является задача расчета интегральных характеристик динамики плазмы в условиях лучистого переноса энергии излучением. Задача детального исследования спектра излучения, как правило, не ставится, а ставится более ограниченная задача описания спектра излучения в крупнозернистом приближении. [23]
Исследования плотной высокотемпературной плазмы, получаемой в лазерных, пучковых или разрядных ( z - пинч) установках [210, 123], требуют учета ее неравновесности, связанной с выходом излучения. Использование в программах радиационной газовой динамики коэффициентов непрозрачности, полученных на основе равновесных или квазиравновесных моделей вещества ( например, в приближении полного выхода излучения) не всегда правомерно, так как поле излучения формируется в процессе динамики плазмы, существенным образом влияя на микросостояния ионов плазмы и, тем самым, на ее термодинамические и радиационные свойства. В свою очередь, микросостояния ионов определяют излучательную способность плазмы и ее спектральные коэффициенты поглощения. Учет неравновесности поля излучения существенным образом влияет на состав плазмы, степень ее ионизации, коэффициенты поглощения фотонов и излучательную способность при тех же термодинамических параметрах вещества, т.е. при той же внутренней энергии и давлении. [24]
Колебания электронов относительно ионов, которые мы таким образом получили, называются ленгмюровскими ( по имени И. Последнее обстоятельство подчеркивает очень важную роль, которую играют движения такого рода в микроскопической динамике плазмы. Частота (12.14) называется соответственно электронной плазменной или электронной ленгмюровской частотой. [25]
Кинетическая теория газа заряженных частиц ( элпктронпо-ионноы плазмы) имеет специфические особенности, отличай. Такие поля связаны как с внешними источниками так и с, частицами самого ионизованного газа. Под дейстпием таких полей в плазме могут возникать состояния и движения, качественно отличающие динамику плазмы от динамики нейтральных газон. [26]
В частном случае G 8Оз получаем классическое уравнение Эйлера, описывающее свободное вращение твердого тела во внутренних координатах тела. В векторных обозначениях оно имеет вид Р Рх ( ], где и - вектор угловой скорости, Р - вектор момента импульса, связанный с вектором П линейным преобразованием - оператором инерции тела. Вид уравнения Эйлера имеют уравнения гидродинамики идеальной жидкости [1] и система уравнений Максвелла-Власова ( J.C.Maxwell, [75]), описывающая динамику плазмы. В этих случаях группа G бесконечномерна. [27]
Ни в одну область физики так глубоко не проникли методы численного моделирования, как в физику плазмы. Сегодня просто немыслимо достаточно полно описать плазменные процессы, опираясь только на аналитические методы современной теоретической физики, не прибегая к методам численного моделирования. Это объясняется, с одной стороны, сложностью и многообразием плазменных процессов, а с другой - наличием хорошо обоснованной модели динамики плазмы - модели Власова - Максвелла, с помощью которой можно количественно с любой степенью точности описать эти процессы. Поэтому, чтобы избежать проведения инженерно очень сложных и дорогостоящих физических экспериментов, исследователи в области физики плазмы уже давно, более 25 лет назад, начали разрабатывать эффективные численные методы анализа плазменных процессов, исходя из модели Власова - Максвелла, и достигли огромных успехов в численных экспериментах. [28]
Пример я привел не для того, чтобы показать: вот, мол, как бывало, а потому, что и в наше время мы встречаемся с весьма категоричными оценками и суждениями в отношении новых явлений в науке. Даже если для полного опровержения их не хватает аргументации. Выдвинутая им в 40 - х годах теория по динамике плазмы тогда не была признана и вообще долгое время ставилась под сомнение. А теперь уравнения Власова также широко используются, в частности при расчетах полетов космических аппаратов. [29]
Настоящая монография состоит из двух частей. Часть I ( главы 1 - 4) содержит описание и анализ теоретических моделей плазмы и алгоритмы их численной реализации на ЭВМ. Рассматривается ряд задач, решаемых на основе кинетических моделей Власова и Фоккера-Планка. Подробно обсуждаются алгоритмические аспекты метода частиц, который широко используется при решении задач динамики бесстолкновительной плазмы. [30]