ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ИОНИЗАЦИИ МЕТОДОМ ДРОБНЫХ ШАГОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Метод дробных шагов применяется для решения уравнений ионизации электрон-ионной плазмы, содержащей нейтралы, применительно к процессам в стационарных плазменных двигателях (СПД). Использовано расщепление по физическим процессам: эволюция плазмы представлена как суперпозиция чистого переноса во внешнем поле в фазовом пространстве с последующей ионизацией. Для расчета переноса использован метод макрочастиц. Процесс ионизации в случае плоской симметрии рассчитывается по явным аналитическим формулам. Полученные формулы метода дробных шагов сравниваются с численным решением уравнения эволюции плазмы посредством известной физической модели ионизации. Библ. 23. Фиг. 5.

Об авторах

М. Б Гавриков

ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Email: mbgavrikov@yandex.ru
Москва, Россия

А. А Таюрский

ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Email: tayurskiy2001@mail.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Морозов А.И. Физические основы космических электрореактивных двигателей. М.: Атомиздат, 1978.
  2. Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. М.: Физматлит, 2006. 576 с.
  3. Козубский К.Н., Мурашко В.М., Рылов В.П., Трифонов Ю.В., Ходенко В.П., Ким В.П., Попов Г.А., Обухов В.А. СПД работает в космосе // Физика плазмы. 2003. Т. 29. № 3. С. 277—792.
  4. Kim V., Kozubsky K.N., Murashko V.M., Semenkin A.V. History of the Hall Thrusters Development in USSR // Paper IEPC-2007-142. 30th International Electric Propulsion Conference. September 17—20, 2007. Florence. Italy.
  5. Ким В.П., Семенкин А.В., Хартов С.А. Конструктивные и физические особенности двигателей с замкнутым дрейфом электронов. М.: Изд-во МАИ, 2016. 160 с.
  6. Mitrofanova O.A., Gnizdor R.Yu., Murashko V.M., Koryakin A.I., Nesterenko A.N. New Generation of SPT-100. 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany. September 11—15, 2011, 7 p. IEPC-2011-041.
  7. Garrigues L., Heron A., Adam J.C., Boeuf J.P. Hybrid and Particle-In-Cell Models ofa Stationary Plasma Thruster // Plasma Source Sci. Technol. 9 .2000. Р.219-226.
  8. Morozov A.I., Savelyev V.V. Fundamentals of Stationary Plasma Thruster Theory // Reviews of Plasma Physics. P. 203-391.
  9. Морозов А.И. Эффект пристеночной проводимости в хорошо замагниченной плазме // ПМТФ. 1968. № 3. С. 19-23.
  10. Волков Б.И., Якунин С.А. Математические задачи плазмооптики. М.: Знание, 1982. 64 с. Новое в жизни, науке, технике. Сер. “Математика, кибернетика”; № 11.
  11. Быков А.А., Попов В.Ю., Свешников А.Г., Якунин С.А. Внутренние переходные слои потенциала в сильно замагниченной плазме // Матем. моделирование. Т. 1. № 6. 1989. С. 33-47.
  12. Свешников А.Д., Якунин С.А. Математическое моделирование нестационарных процессов в плазмооптических системах// Ж.вычисл.матем. и матем. физ. 1983. Т. 23. № 5. С. 1141-1157.
  13. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967.
  14. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977.
  15. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых схем. М.: ТОО Янус, 1995. 624 с.
  16. Гавриков М.Б., Таюрский А.А. Гибридная модель стационарного плазменного двигателя // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2021. № 35. 48 с.
  17. Сигов Ю.С. Вычислительный эксперимент: мост между прошлым и будущим физики плазмы. Избранные труды / Сост. Г.И. Змиевская, В.Д. Левченко. М.: Физматлит, 2001. 288 с.
  18. Халмош П. Теория меры. М.: Иностр.лит., 1953. 291 с.
  19. Арсеньев А.А. Лекции о кинетических уравнениях. М.: Наука, 1992. 216 с.
  20. Березин Ю.А., Вшивков В.А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980. 95 с.
  21. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987. 640 с.
  22. Бэдсел Ч., Ленгдон А. Физика плазмы и численное моделирование. М.: Энергоатомиздат, 1989. 452 с.
  23. Гавриков М.Б., Таюрский А.А. Аналитическое решение смешанных задач для уравнений одномерной ионизации в случае постоянных скоростей атомов и ионов // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2023. № 30. 36 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024