В газодинамике Эйлера потоки газа характеризуются одним вектором — скоростью и одной сигнальной скоростью — скоростью звука ст. Если поток встречает стенку (считаем, что она плоская), то появляется ещё один вектор — нормаль п° к плоскости. В зависимости от взаимной ориентации v и п° возникают УВ разной конфигурации. В п. 2.2.4 мы рассматривали случай, когда v и п° коллинеарны. В МГД ситуация, в целом, несравненно сложнее. Здесь в объёме потока суще- ствуют два вектора V и Н и три типа сигнальных скоростей (А, БМЗ, ММЗ). Поэтому даже для идеальной МГД плазмы систематическое описание УВ требует много места. А если речь идёт о структуре МГД-УВ, то надо учитывать не только вязкость и теплопроводность, но и омическое сопротивление. К сказанному надо добавить, что, кроме объёмности векторов (v, H), надо учитывать и взаимодействие потоков с препятствиями. Но и здесь часто возникает особая ситуация. А именно, препятствием для потока может быть магнитное поле, которое деформируется под действием потока. Учитывая всё сказанное, мы ограничимся здесь одной иллюстрацией численного расчёта (Морозов А. И., Савельев В. В.). А именно — обтеканием магнитного поля кольца с током сверхзвуковым потоком плазмы с конечной проводимостью — как механизмом диссипации [75]. Для удобства расчёта кольцо было помещено в сверх- проводящую трубу (Нп = 0). На рис. 2.7.3 видна ударная волна, "севшая" на кольцо, продолжение которой встречает трубу и порождает отраженную волну. Линии на этом рисунке — это линии постоянной плотности. В заключение отметим, что образование ударной волны при встрече сверхзву- кового плазменного потока с магнитным полем наиболее впечатляюще видно при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли (раздел 9.2). Отметим также эксперименты, которые показали, что поток нейтрального газа, имеющий скорость > 10—15 км/с, встречая на пути магнитное поле, ионизуется и образует светящуюся ударную волну. 2.7. О численном моделировании МГД течений 131 О 3 6 9 12 15 Рис. 2.7.3. Обтекание магнитного поля кольца с током сверхзвуковым хорошо проводящим плазменным потоком. Линии на рисунке — линии постоянной плотности при C = 0, 2, v = 0, 1, М = 2,0
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Об ударных волнах в МГД» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
