Одножидкостные МГД являются радикальным обобщением однокомпонентных блочных моделей. Однако, как было показано во введении, даже фундаменталь- ную характеристику плазмы — ленгмюровскую частоту, можно вывести только из двухкомпонентной блочной системе. Наглядной демонстрацией специфики плазмен- ных процессов был анализ падения бруска плазмы в магнитном поле, проведенный в рамках двухкомпонентной блочной модели в главе 1 (п. 1.3.2). Было показано, что квазиавтономность динамики каждой из компонент ведёт к возникновению в объёме плазмы сильного электростатического поля. Это поле очень чувствительно к внешним условиям, примером чему является ситуация с тороидальным дрейфом, рассмотренная в разделе 1.7. Приведённые примеры показывают необходимость во многих случаях перехода к двухжидкостной модели плазмы. Такую модель можно рассматривать как результат разбиения каждого из двух блоков на N —> оо квазиав- тономных "капель". Формулировке двухжидкостной модели из наглядных "физиче- ских" соображений, а также использованию её для расчёта ряда плазмодинамических структур будет посвящена настоящая глава. Строгая схема вывода уравнений этой модели на основе столкновительной кинетики будет описана в главе 5. Двухжидкостная магнитная гидродинамика особенно эффективна при рассмотре- нии лабораторных плазменных систем с малой плотностью и относительно неболь- ших размеров. Это легко понять, исходя из простой формулы для разности электрон- ной и ионной скоростей V; - ve = —. en В металлических проводниках, например, в ртути или жидком натрии, плотность электронов проводимости пе ~ 1022см~3. Поэтому при плотности тока j = 1 А/мм2 |vi — ve| ~ 0, 06 см/с. В то же время при той же плотности тока в плазме, например, токамака (n ~ ~ 1014см-3) Vi-ve| ~6- 106см/с. Из этих оценок хорошо видно, что первоначальная "капля" размером 1 см, содержа- щая так или иначе "помеченные" ионы и электроны, расщепится на две непересека- ющиеся капли ионов и электронов уже за 1,5 • 10~7с (рис. 3.1.1).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ДВУХЖИДКОСТНЫЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПЛАЗМЫ» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
