Cтраница 2
Наибольшие трудности представляет численное моделирование магнитного поршня ввиду сложной структуры токов и полей в этой области. Оно должно включать рассмотрение обеих стадий формирования магнитного поршня, сравнительно короткого пробоя газа и образования разрядной плазмы, когда в ней имеется сильное электрическое поле и заряженные частицы дрейфуют в скрещенных полях, и следующего за ней периода гидродинамического ускорения плазмы под действием сил магнитного давления. Эти стадии существенно различаются. Во-первых, им свойственны разные временнь те масштабы, первая из них протекает, по крайней мере, на порядок быстрее второй. Во-вторых, определяющие их протекание физические процессы настолько различны, что для их описания необходимы разные подходы: на начальных этапах развития пробоя плазму следует описывать кинетическими уравнениями; наступающее на стадии развитого пробоя вовлечение в движение нейтралов может быть учтено в рамках трехжидкостной гидродинамики; тогда как движение сильно ионизованной плазмы описывается двухжидкостными уравнениями. Расчет стадии пробоя газа должен определить формирующиеся к концу этой стадии профили переменных течения, играющие роль начальных условий для двухжидкостных уравнений, описывающих последующее движение плазмы. До тех пор, пока это не удается сделать, постановка задачи численного моделирования течений с ионизующими ударными волнами неизбежно содержит некоторый элемент произвола. Последнее несущественно только в том случае, если мы интересуемся не картиной течения в целом, а только эволюцией магнитной структуры ионизующей ударной волны к ее асимптотическому стационарному виду. Тогда допустимо изменить начальные и граничные условия, считая, что роль магнитного поршня сводится к созданию повышенного давления, необходимого для поддержания постоянной скорости ударной волны. [16]