ДИПЛОМНІ КУРСОВІ РЕФЕРАТИ


ИЦ OSVITA-PLAZA

Реферати статті публікації

Пошук по сайту

 

Пошук по сайту

Головна » Реферати та статті » Фізика » Введення в плазмодінаміку

Неоклассическая диффузия в тороидальных системах
Ранее
в п. 3.8.2 была рассмотрена классическая диффузия плазмы в плоском (однонаправ-
ленном) магнитном поле. Интересные особенности носит классическая диффузия
плазмы в тороидальных полях. Поскольку интересующие нас черты практически
универсальны для тороидальных полей, то мы проиллюстрируем их на простейшей
симметричной конфигурации — токамаке.
Эти черты связаны с двумя специфическими особенностями тороидальных конфи-
гураций: тороидальным дрейфом и появлением запертых частиц, которые, как было
показано в п. 1.7.2, описывают в проекции на плоскость (r,z) серпообразные "бана-
новые" траектории. Ширина этих "бананов" определяется полоидальным магнитным
полем v±
еН±'
E.6.19а)
тогда как пролётные частицы имеют ларморовскую ширину, определяемую напря-
жённостью полного поля (А. И. Морозов, Л. С. Соловьёв [125])
5прол^2^%. E.6.196)
eii
Реально отношение ,
-р^ < 0,2-0,3, E.6.19в)
и поэтому коэффициент диффузии запертых частиц существенно больше коэффици-
ента диффузии пролётных частиц
Эти простые соображения указывают на наличие трёх режимов диффузии, в за-
висимости от величины отношения времени обхода банана (при отсутствии столкно-
вений т$) по времени свободного пробега тсп
Г]= .
5.6. Кинетика ухода частиц плазмы из ловушек
259
Если г] <С 1, то банановая траектория
не реализуется. Если 7/^1, то между
столкновениями успевает прорисоваться
заметный кусок банановой траектории и,
наконец, если г] ^> 1, частица успевает
описать несколько раз банановую тра-
екторию. В результате D± зависит от
частоты столкновений так, как показа-
но на рис. 5.6.3. Рассмотрим подробнее
каждый из указанных режимов [126].
(а) Режим частых столкновений.
Будем считать, что время свободного
пробега го ^> 2тг/ин — ларморовского
оборота в полном поле Н = |Hq + Н^ .
Тогда, казалось бы, коэффициент диф-
фузии будет просто равен (п. 3.8.2)
D
III
/
/
/
/ п
/
/
I
>
Fie HQ
3/2
FTe
Рис. 5.6.3. Зависимость коэффициента нео-
классической диффузии от частоты столк-
новений: I — квази-МГД режим (Пфирша-
Шлютера); II — "плато"; III — "банановый"
режим
1.
E.6.20)
Однако это не так из-за тороидального дрейфа. Действительно, как уже отме-
чалось, тороидальный дрейф создаёт "сверху" и "снизу" кольца поляризационные
заряды, которые затем стекают вдоль силовых линий и нейтрализуются. Но для
того, чтобы такое стекание происходило при конечном сопротивлении плазмы между
"верхом" и "низом" плазменного кольца, должна существовать разность потенциа-
лов С/пол- Иными словами, в объёме кольца должно существовать ориентированное
преимущественно вдоль оси z электрическое поле. Наличие такого Е-поля и ази-
мутального магнитного поля приводит к дрейфу частиц вдоль радиуса, причём этот
дрейф обязан конечной проводимости, как и обычный дрейф. Расчёты показывают
(Пфирш, Шлютер), что коэффициент радиальной диффузии в этом случае равен
где D±q — классический коэффициент диффузии в однородном поле,
"запас устойчивости"
аН\\
RH±'
E.6.21)
1, a q —
E.6.22)
Здесь а и R — малый и большой радиусы плазменного шнура, Щ — азимутальное,
а Н± — полоидальное поля.
Поскольку характерные значения q > 1— часто ~ 3—5, то учёт тороидального
дрейфа увеличивает классический коэффициент диффузии, даже при г] > 1 почти на
порядок.
В области значений r\ ~ 1 естественно ожидать, что коэффициент диффузии будет
слабо зависеть от частоты vie, т.к. несущественно, произошло столкновение вверху,
в середине наружного участка или внизу банана. Если к тому же учесть, что доля
запертых частиц по отношению к полной концентрации ~ у'ajR 0, то коэффициент
1) Это следует просто из относительной величины объёма конуса ухода в пространстве
скоростей.
260 Гл. 5. Кинетика двухкомпонентной плазмы при классических столкновениях
диффузии на "плато" будет (Галеев, Сагдеев) [126]
Наконец, если г\ <С 1, то
E.6.24)
Здесь А — ларморовский радиус, вычисленный по полоидальному полю. Диффузия
при г] ~ 1 и г] <С 1 называется неоклассической (А. А. Галеев, Р. 3. Сагдеев [126]).
В целом зависимость коэффициента "неклассической" диффузии от частоты со-
ударений выглядит так, как показано на рис. 5.6.3. Представленные здесь три
области обычно называют: МГД-область, плато, банановая область.
Зависимость коэффициентов теплопроводности для каждой из компонент от
ще, такая же, как и зависимость коэффициента диффузии. Но здесь есть ионная
и электронная теплопроводности. Неоклассическая ионная теплопроводность в опре-
делённых пределах согласуется с экспериментом, а электронная расходится на 1—2
порядка.

Ви переглядаєте статтю (реферат): «Неоклассическая диффузия в тороидальных системах» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»

Заказать диплом курсовую реферат
Реферати та публікації на інші теми: Договір на проведення аудиторської перевірки
Ризики, властиві банківським інвестиціям
Аудит оборотних засобів, інших необоротних матеріальних активів. ...
Комп’ютерна телефонія — поняття і застосування
Правила вживання апострофа


Категорія: Введення в плазмодінаміку | Додав: koljan (21.11.2013)
Переглядів: 454 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]

Онлайн замовлення

Заказать диплом курсовую реферат

Інші проекти




Діяльність здійснюється на основі свідоцтва про держреєстрацію ФОП