Определение теплопроводности плазмы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПЛАЗМЫ [c.226]

Основная трудность при расчете теплопроводности плазмы состоит в определении интегралов столкновений. [c.230]

Расчеты инициирования термоядерной тепловой волны при сосредоточенном подводе энергии для более сложной модели, учитывающей наличие двух компонент плазмы — ионов и электронов, каждая из которых имеет свою температуру, а также их вязкость, с определением пороговой энергии и структуры одномерной плоской волны горения проводились в уже упоминавшейся работе [3]. Роль вязкости оказывается малой, роль же различия температур и теплопроводности электронной и ионной компонент на существенно нестационарном этапе развития волны весьма значительна. Предполагалось, что начальная энергия сообщается электронному газу, поэтому первоначально по холодной среде распространяется лишь тепловая волна в электронном газе, нагревание ионов происходит вследствие процесса выравнивания температур компонент, температура электронов всюду превышает ионную. При достижении ионным газом температуры интенсивного протекания термоядерной реакции выделяющееся в глубине волны тепло передается в ее головную часть электронной теплопроводностью. В случае воспламенения в глубине волны температура ионов превышает электронную, в головной части волны более нагретой продолжает оставаться электронная компонента. Наконец, на развитой стадии распространения тепловой волны во всей ее основной области температура ионов существенно превышает температуру электронов. [c.158]

Столб сжатой дуги не может расширяться с возрастанием тока, так как находится внутри охлаждаемого водой и потоком, газа сопла, имеющего строго определенный диаметр. Шнур дугового разряда сжимается в сопле с помощью теплового пинч-эффекта, заключающегося в том, что дуга не может расширяться в окружающем ее потоке охлаждающего газа, а также под влиянием магнитного пинч-эффекта, являющегося следствием взаимного притяжения параллельных токов в магнитном поле. Сжимаясь, шнур плазмы отделяется от стенок канала, что приводит к уменьшению потерь на теплопроводность в результате можно получить повышенную по сравнению с открытой дугой температуру плазмы (рис. 5). [c.11]

С самого начала работ по прикладной магнитной гидродинамике одной из важнейших стала проблема приэлектродных эффектов вблизи стенок каналов. Использование классической теории газового разряда оказалось недостаточным для прогнозирования приэлектродного падения потенциала, вольт-амперной характеристики и интегральных параметров в каналах МГД-устройств. Г.А. Любимов стал одним из первых создателей наиболее общей и физически обоснованной математической модели приэлектродных процессов, включающей уравнения электродинамики для заряженных компонент в приэлектродной зоне, газодинамические уравнения, уравнения теплопроводности в материале электрода и граничные условия на поверхности раздела плазма - стенка. Модель содержала эмпирические константы, для определения которых были предложены и осуществлены специальные эксперименты, опирающиеся на разработанную модель. [c.7]

Перенос тепла в ионизованном газе осуществляется как за счет нейтральных, так и заряженных частиц. При этом в слабоионизованном газе вклад положительных ионов в теплопроводность относительно невелик, поскольку значения энергии, переносимой ионом и нейтральным атомом, сопоставимы, а доля ионов относительно мала. Электроны, скорость которых значительно превышает скорость тяжелых частиц, вносят заметный вклад в теплопроводность плазмы уже при малых степенях ионизации ]Лт/Л/ (та — масса электрона М—масса атома, иона). При этом, поскольку обмен энергией электронов с атомами мал ( mlM), вклады в теплопроводность нейтральных частиц и электронов аддитивны. Наряду с этим определенный вклад в теплопроводность равновесного ионизованного газа вносит процесс установления ионизационного равновесия [c.436]

Впервые электрическую дугу для определения теплопроводности применил Меккер [Л. 160]. Он получил коэффициент теплопроводности азота при атмосферном давлении и температурах 5 000—15 500° К. Экспериментальные результаты Меккера в 10 раз превышают теоретические результаты по теплопроводности равновесной плазмы азота. [c.226]

Нам уже неоднократно приходилось сталкиваться с расходимостью степенных разложений. Первое, что пытаются сделать в подобных ситуациях, это перегруппировать члены разложения, в затем провести частичное суммирование подпоследовательностей. Именно таким образом и поступили в данном случае Кавасаки и Оппенгейм в 1965 г. Они отобрали в каждом порядке разложения наиболее расходяпщеся члены и просуммировали их. Эта идея очень похожа на используемую в теории плазмы (и была подсказана ею). Мы уже видели, как она работает в равновесной теории плазмы (разд. 6.5), а вскоре увидим, как она работает в неравновесной теории (разд. 20.5). Так как данная задача технически значительно сложнее соответствующей задачи для плазмы, мы не будем вдаваться в детали ее решения. Наиболее расходяш ие-ся интегралы порождаются некоторыми особыми многочастичными конфигурациями произвольного числа частиц. Эти интегралы отражают то обстоятельство, что частица 1 в приведенном выше примере во время своего длительного движения до повторного столкновения с определенной частищ Й в действительности испытывает столкновения с большим числом других частиц среды. Поэтому движение частицы является не свободным, а скорее затухающим вследствие взаимодействия со средой. Затухание в свою очередь обеспечивает сходимость интегралов. В результате суммирования приходим к такому, например, выражению для теплопроводности = . ш., d — Ъ. (20.4.10) [c.284]

Количественная теория структуры фронта ударной волны в плазме основана на гидродинамических уравнениях, которые отличаются от обычных тем, что уравнения энергии записываются отдельно для электронного и ионного газов с учетом обмена кроме того, в уравнение электронной энергии добавляется член электронной теплопроводности. На рис. 4, заимствованном из работы В. Д. Шафранова (1957), приведены результаты расчета, сделанного им для сильной ударной волны в водородной плазме показаны распределения плотности, электронной и ионной температур в волне. Электронная температура непрерывна на скачке уплотнения, так как по определению поток тепла электронов пропорционален йТе1( х и, следовательно, разрыв в температуре сделал бы. поток бесконечным. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...