Электродинамика плоских течений несжимаемой плазмы в поперечном магнитном поле
Одним из фундаментальных классов плазмодинами- ческих процессов является течение плазмы в различного рода каналах, у которых все стенки или часть из них являются электродами. Под электродами в общем случае понимаются стенки, через которые протекает ток. Эти системы разбивают- ся на два — формально взаимообратных класса: на "ускорители", преобразующие подводимую электроэнергию в кинетическую энергию плазменного потока, и "реку- ператоры" — генераторы электроэнергии за счёт кинетической энергии плазменно- го потока. Их аналогами в классической электротехнике являются электромоторы и электрогенераторы ("динамомашины"). Интересующие нас рекуператоры называют МГД-генераторами. В данном пункте в основном будут рассматриваться нуль-мерные модели с небольшим числом рисунков поясняющих электродинамику (т. е. распределения Е и j) процесса. Плотность и скорость плазмы будут предполагаться постоянными. Реально такой подход ближе к дозвуковым МГД-генераторам, но мы будем отмечать также особенности электродинамики и в ускорительном режиме, т. к. эти особенности сохраняются и в реальных ускорителях. Двумерной самосогласованной динамике электронов, ионов и полей в симметричном случае будет посвящен раздел 3.6. Здесь будут рассмотрены электрические поля и токи — т. е. электродинамика, на базе закона Ома с учётом эффекта Холла, в плоском потоке, движущемся в поперечном магнитном поле с постоянной скоростью в канале постоянного сечения при а = const т^ 0. Итак, речь будет идти о решении уравнения ^ = Е + - [v, H] - ^S C.2.27а) а е епс при разных граничных условиях. Учёт лоренцевого члена позволяет рассмотреть два режима течения: режим уско- рителя плазмы, когда -[j,H]v>0 C.2.276) и режим "тормозителя" — МГД-генератора, когда -[j,H]v<0. C.2.27b) Результаты рассмотрения первого режима нам будут полезны при анализе течений плазмы в экспериментах с ускорителем, описанных ниже, а свойства второго режима дадут представление о МГД-генераторах. Наш обзор будет двухэтапным. Сначала будет рассмотрены процессы при условии, что их характеристики не зависят от 3.2. Электронная магнитная гидродинамика. Обобщённый закон Ома 149 продольной координаты х ("однородный" канал), а затем будет приведён пример, когда зависимость от х существенна ("неоднородный" поток).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Электродинамика плоских течений несжимаемой плазмы в поперечном магнитном поле» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
