Ударные волны в плазме

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНЫХ ВОЛН В ПЛАЗМЕ [c.49]

Если ударная волна распространяется в плазме, то следует учитывать высокую теплопроводность электронной компоненты благодаря различию масс электронов и ионов. Это обстоятельство определяет структуру ударной волны в плазме. Электронная температура не испытывает скачка на фронте ударной волны. За счет диффузии электронов образуется двойной электрический слой. [c.49]

Ударная волна в плазме. .......................................217 [c.207]

Помимо замедленного характера обмена энергией между электронами и ионами, на структуру ударной волны в плазме суш ественным [c.218]

Рис. 4. Профили температур Тд, и плотности р для сильной ударной волны в плазме (электронная температура на скачке Тд = = 0,93 Гх ионные температуры перед и за скачком Тц = 0,16 Т1, Т12 = 1>24 Т1, плотности перед и за скачком ро1/ро = 1)13, Рог/Ро 3,53).

Ударные волны в плазме [c.398]

Максвелловские распределения в электронном и ионном газах устанавливаются весьма быстро, за время порядка времени между соударениями частиц ). Выравнивание же температур обоих газов вследствие огромного различия масс электронов и ионов происходит гораздо медленнее. Этот релаксационный процесс и определяет ширину фронта ударной волны в плазме. [c.398]

УДАРНЫЕ ВОЛНЫ В ПЛАЗМЕ 399 [c.399]

Рис. 7.20. Профили температур и плотности для сильной ударной волны в плазме (рисунок взят из работы [43]).

Распределения заряда, электрического поля и потенциала во фронте ударной волны в плазме схематически показаны на рис. 7.21. [c.406]

В работе [45] рассматривалась структура фронта слабой ударной волны в плазме с учетом только диффузии электронов, сдерживаемой электрическими силами, но без учета вязкости и теплопроводности, подобно тому как это делал Каулинг [22] для смеси электрически нейтральных газов (см. 5) ). Как и там, диффузия обеспечивает размазывание ударного разрыва не слишком большой интенсивности. Благодаря сдерживающей роли электрического поля ширина переходного слоя получается меньшей, чем в смеси нейтральных газов. [c.406]

В работе исследуется структура перпендикулярной ударной волны в плазме с бесконечной проводимостью. Как показано в работах, в ионизованном газе ввиду различной роли ионов и электронов (вязкость обусловлена в основном первыми, теплопроводность — вторыми) и большой разницы в их массах коэффициент теплопроводности существенно превышает коэффициент вязкости. Поэтому даже в отсутствие магнитного поля существуют условия возникновения обычного изотермического скачка. [c.22]

Анализ экспериментов с цезием выявил значительный вклад связанных состояний в термодинамику плотной плазмы, что сделало необходимым расширение исследуемой области параметров и переход к экспериментам с другими химическими элементами. Такая задача потребовала существенного увеличения интенсивности ударных волн. Необходимые высокие параметры ударных волн удается получить с использованием конденсированных ВВ. Работа [29] является первым исследованием, где взрывная техника была применена непосредственно для фиксации ударной адиабаты газообразного аргона. Сходная техника затем использовалась в [30] для регистрации ударных адиабат воздуха атмосферного давления с последующим определением на этой основе энергии диссоциации азота. В серии последующих работ взрывные ударные волны в инертных газах и воздухе применялись как источник интенсивного оптического излучения для высокоскоростной фотографии, накачки лазеров, возбуждения детонации, изучения воздействия излучения на вещество, в спектроскопических исследованиях и т.п. [31]. Ввиду того что [c.348]

Для оценки оптимальных условий экспериментов и выбора принципиальных схем генераторов плазмы проведены компьютерные расчеты [32] теплофизических и газодинамических характеристик ударных волн в плотных инертных газах. Выяснилось, что оптимальные значения параметра неидеальности достигаются при скоростях движения ударных волн О в аргоне 9 10 см/с и в ксеноне 5 10 см/с. При этом увеличение О приводит к перегреву и росту кратности ионизации плазмы, а увеличение начального давления — к ее вырождению. [c.349]

Помимо давления, энергии и степени сжатия в ударной волне, в экспериментах с плазмой инертных газов проводились измерения ее оптических и электрических свойств. Ввиду прозрачности газа перед фронтом ударной волны тепловое излучение может беспрепятственно [c.349]

По-видимому, впервые такой подход к изучению структуры ударной волны в диспергирующей среде был развит Р. 3. Сагдеевым при изучении бесстолкповнтельных ударных волн в плазме и в дальнейшем систематически изложен в работе В. И. Карпмана и Б. Б. Кадомцева. [c.259]

Здесь Н — невозмущёниая глубина жидкости, I = gH — скорость длинных волн малой амплитуды, — положение центра С., к > О — безразмерный параметр, характеризующий амплитуду, размер и скорость С. Ур-ние для одномерного С. было выведено в 1895 Кортевегом и де Фрисом. В холодной замагниченной плазме и в плазме без магн. поля с горячими электронами также могут распространяться уединённые волны, аналогичные С. на поверхности жидкости (Р. 3. Сагдеев, 1957). С. были использованы Р. 3. Сагдеевым при построении теории бесстолкновительных ударных волн в плазме, возникающих, напр., при обтекании Земли солнечным ветром. [c.572]

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]

Сагдеев Р. 3. Коллективные процессы и ударные волны в плазме. В сб. Вопросы теории плазмы,— М, Атомиздат, 1964, т, 4, с, 20. [c.267]

Эта работа положила начало крупному циклу исследований Г.А. Любимова по магнитной гидродинамике. Магнитная гидродинамика (МГД) была в то время молодой и быстро развивающейся наукой. Она включала в себя механику, электродинамику, статистическую физику и многое другое. В этой области рождались новые идеи и понятия, культура и язык, которые в дальнейшем оказали влияние на всю механику сплошных сред. Работа в этой области магнитной гидродинамики послужила Григорию Александровичу (и многим другим ученым его поколения) замечательной школой, давшей заряд на всю дальнейшую жизнь. Г.А. Любимову принадлежат исследования МГД-разрывов и их структуры, в частности, первые пионерские работы по ионизирующим ударным и детонационным волнам. Специфика этих волн заключается в том, что электрическое поле перед ними генерируется процессами внутри их структуры, а не является заданным. Эти работы получили в дальнейшем существенное развитие. Григорий Александрович показал, что внутри структуры МГД-ударных волн в плазме, когда существенны токи Холла, магнитное поле прецессирует, прежде чем принимает окончательное предельное значение. Он также исследовал изменение величин в МГД-волнах, подобных волнам Прандля-Майера в газовой динамике. Это исследование породило также целое направление. [c.6]

При распространении ударных волн в неравновесной слабо-ионизированной плазме наблюдается расплывание фронта ударной волны на теневых и интерференционных снимках. Возможное объяснение этого эффекта заключается в том, что перед, фронтом ударной волны газ сильно турбулизован. Это приводит к исчезновению резкого фронта (рис. 2.1). [c.49]

Выделяемое при первом же взрыве тепло вполне достаточно для того, чтобы образовался ионизированный слой раскаленного газа, или плазмы, которая распространяется по цилиндру вслед за ударной волной. В таком газе орбитальные электроны отделяются от своих исходных атомов, и присутствие этих свободных электронов делает ионизированный газ (то есть плазму) электропроводящим Ч Колеблясь вместе с ионизированным газом вдоль цилиндра, волна свободных электронов создает переменный электрический ток, и, таким образом, ядерная энергия в реакторе- бомбе непосредственно превращается в электрическую (без обременительного процесса кипячения воды, необходимого для получения пара и приведения в движение турбогенератора). Конечно, мы еще должны найти способ извлекать эуу электроэнергию из реактора- бомбы , прежде чем сможем использовать его на практике. В принципе для этого можно установить соответствующие катушки-токосниматели (как показано на рис. 21) переменный электрический ток, текущий внутри реактора, будет индуцировать электрический ток в таких катушках подобно тому, как первичная обмотка трансформатора индуцирует токи во вторичной обмотке. Однако на практике токоснимающие катушки очень сложно установить настолько близко к реактору, чтобы такая индуктивная связь была достаточно эффективной. Из этого затруднительного положения можно выйти, пропустив токоснимающие электроды сквозь стенки цилиндра, однако и в этом случае весьма трудно найти такой материал для электродов, который выдержал бы громадные рабочие температуры внутри реактора (около 3500° С у внутренней поверхности цилиндра и вдвое большая — в критической зоне). [c.70]

ВОЛНЫ В ПЛАЗМЕ (плазменные волны) — эл.-магн. волны, самосогласованные с коллективным движением зарнж. частиц плазмы. Специфика плазмы, в частности её отличие от нейтрального газа, связана с волновыми процессами. Существует много типов В. в п., определяемых её состоянием, зависящим от наличия или отсутствия внеш. магн. полей и от конфигурации плазмы и полей. Классификация В. в п. производится прежде всего по величине амплитуды. При больших амплитудах волновые движения паз. нелинейными волнами они могут быть регулярными, напр, солитоны, либо хаотическими, напр, бесстолкновителъные ударные волны. Общее решение задачи о нелинейных волнах огсутст- вует. Задачу о волнах малой амплитуды удаётся ре-ДХо шить до конца в общем виде, линеаризовав ур-ния, [c.328]

Фазовые объекты (ударные волны в газах и в жидкостях, пламена, взрывы, плазма) исследуют, просвечивая их объектным пучком, Г. и. иозво. гяет изучать пространств, распределение показателя преломления п, к-рое, Б свою очередь, однозначно связано с прост, рансгв. распределением концентрации атомов, молекул и электронов в исследуемом объёме, В случае фазовых объектов чувствительность методов Г. и. может быть увеличена за счёт нелинейной записи голограмм и восстановления волн высших порядков. Чувствительность увеличивается также при использовании излучо1П1я с длиной волны, близкой к резонансным линиям атомов и ионов, ч за счёт многократного прохождения света через объект. [c.507]

Нач. стадия ускорения может быть также обусловлена взаимодействием частиц с электрич. полями плаз-менны.ч волн в областях с интенсивным турбулентным движением плазмы (см. Взаимодействие частиц с волнами). В отличие от регулярного ускорения в полях импульсного пли индукционного тииа, ускорение плазменными волнами имеет статистич. характер. К числу статистич. относится также модель Ферми, в к-рой ускорение происходит при столкновениях частиц с движущимися магн. неоднородностями ( об-лакамп ). Аналогична природа ускорения частпд при их взаимодействии с сильными ударными волнами, в частности при сближении двух ударных волн, образующих отражающие магн. стенки для ускоряемых частиц. [c.474]

Схема гелиосферы 1 — Солнце г — область солнечного ветра 3 — граница гелиосферы (ударная волна) 4 — граница, разделяющая поток плазмы солнечного происхождения и поток межпланетной плазмы (контактный разрыв) — ударная волна в межзвёздной плазме е — поток межзвёздной плазмы (в системе координат, связанной с Солнцем). Стрелками показано направ.тение течения плазмы, широкая стрелка указывает направление движения Солнца относительно межзвёздной среды, [c.90]

ЛОТОК, движущийся вблизи белого карлика со скоростью неск. тысяч км/с, сталкивается с плазмой в АК д тормозится, образуя ударную волну. В процессе дальнейшего падения плазма охлаждается от 10 до 10 К за счёт 1>ентг. тормозного и оптич. цнклотрон-дого излучения. Возможно также протекание термоядерных реакций у основания АК. Полная мощность лзлучения АК может достигать 10 —10 Вт. [c.83]

Аналогичными свойствами обладают П. в. в др. физ. системах. Однако распространение волны сжатия не всегда приводит к образованию ударной волны в виде монотонной ступеньки . В общем случае на участках большой крутизны профиля вступает в силу не только диссипация, но и дисперсия, к-рая приводит к появлению осцилляций. Так в эл.-магн. системах (плазме, ал.-магн. линиях с ферритом) возникает ударный перепад с осцилляциями, а в отсутствие потерь — система солитонов. В ряде случаев образование неоднозначности ( перехлёст ) имеет реальный физ. смысл Так, если и — скорость объектов, движущихся с пост, скоростями без взаимодействия (кинематич. волны), напр. частиц в разреженном пучке, то перехлёст означает просто обгон одних объектов другими. [c.151]

Сильная Т, 1)Т. сильнонелинейных волн, в случае, когда не работает приближение случайных фаз и слабой связи гармонических волн. Напр., Т. ударных волн в средах со слабой дисперсией (сильная акустич. Т.) либо Т. солито-нов (в частности, в плазме). 2) Гидродинамич. Т., к-рой соответствует многоразмерный пространственно-временной хаос. Движения среды не упорядочены во времени и в пространстве, характерно наличие потока энергии от одних пространств, масштабов (масштаб поступления) к другим (масштаб диссипации). Размерность фиэового пространства соответствующей динамич. системы (или число независимых возбуждённых мод) прибл. й 100. [c.178]

Воздействие ударных волн на твердые тела сопровождается появлением экстремальных давлений, температуры, деформации, рядом структурных изменений в веществе. Измерение этих величин позволяет создавать широкодиапазонные уравнения состояния, охватывающие области от твердой фазы до плотной плазмы. Ударная волна в исследуемом веществе возбуждается ударником, разогнанным пороховой пушкой, или в электромагнитном рельсотроне до скоростей, превышающих 1 км/с. Длительность ударно-волнового воздействия составляет 10 —10 с, давление превышает 5 ГПа. [c.433]

ВЫХОДИТЬ ИЗ плазменного объема, что дает возможность измерений температуры и коэффициентов поглощения ударно-сжатой (глазмы [31, 37]. При измерении температуры яркостным методом [34, 38] интенсивность излучения сравнивалась со свечением эталонных источников света — капиллярного источника света с температурой 39700° 700 °К и ударной волны в воздухе с температурой 11800 600 °К. В специальной серии методических экспериментов, а также оценками показано отсутствие в этих условиях известного эффекта самоэкраннрования из-за нагрева газа перед фронтом ударной волны ультрафиолетовым излучением плазмы за фронтом. По данным [31 ], этот эффект становится заметным для аргона с начальньпи давлением = 10 Па при скорости ударной волны О > 15 км/с, а [c.350]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...