Исследование ионизационной неустойчивости в неравновесном дисковом МГД генераторе

• Автор: Соколов, А. Ю.
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Токио
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Содержание:

Список обозначений

1 Введение

1.1 Введение и обзор литературы

1.2 Форму лировка задачи

2 Анализ основных уравнений

2.1 Система МГД уравнений

2.2 Обычно используемые приближения к уравнениям

для электронов

2.3 Анализ уравнений для электронов при низких электронных температурах

2.4 Анализ приближений для высоких значений электронной температуры

2.5 Эффект электронной теплопроводности и излучения
2.6 Выводы этой главы
2.7 Параметры плазмы и геометрия дискового МГД генератора, используемого в расчете
2.8 Приложение: Оценка для радиационого переноса в уравнении для энергии электронов
2.8.1 Диффузионная модель излучения
2.8.2 Профиль линии
2.8.3 Точный расчет для одиночной нелинейной гармоники
3. Численная схема
3.1 ГСТ-метод
3.2 Вычисление источника в ЕСТ-методе
3.3 Процедура коррекции антидиффузионного потока
3.4 Численные примеры с ЕСТ-методом
3.5 Решение уравнения для электрического потенциала

3.6 Конечная вычислительная схема
4. Эффект начальных возмущений конечной амплитуды
4.1 Равновесие плазмы и начальные
возмущения конечной амплитуды
4.2 Результаты расчета и сравнение с теорией
4.2.1 Неоднородности в отсутствие ионизации инертного газа
4.2.2 Неоднородности с существенной ионизацией инертного газа
4.2.3 Эффект отклонения плотности ионов аргона от равновесия Саха в начальных возмущениях
Выводы главы
Приложение: Вывод корреляционной функции для начальных возмущений
5. Эффект входных возмущений конечной амплитуды на структуру плазмы
5.1 Структура входных возмущений
5.2 Результаты численного расчета
6. Эффект неоднородностей ионизации на вольт-амперные
характеристики МГД генератора
Результаты расчета и сравнение с квази-линейной теорией
7. Общие выводы
Список литературы

Список обозначений
е: заряд электрона
с: скорость света
т: масса частиц
/г: постоянная Планка
Н: высота МГД канала
V: скорость газа
V. столкновительная скорость
В: магнитное поле
В: радиационная функция Планка
Т: температура
п: плотность ионов
ЗУ: общая плотность частиц
Р: потенциал ионизации
/: ток
е: энергия электронов Е: электрическое поле е: отношение (1 + 2Р /ЗТ,) р: давление у. плотность тока Ф: электрический потенциал ф: термоэлектрический коэффициент (р: угол
С): сумарный тепловой поток
ф'-кегто).' теплоПрОВОдНОСТНЫй ПОТОК Тепла
а: электрическая проводимость /3: параметр Холла

Уравнения Саха для плотности цезия
пСа(пАг + nCs) _ K{C*x*)fT (2.35)
Ncs - п Cs
уравнения квазинейтральности (2.1), уравнений Максвелла (2.9, 2.10), закона Ома (2.7) и уравнения внешней загрузки
Ф(гтах) ~~ Ф(г min) тт( /7Г
rl'K
гН(г) IШЛ9 (2.36)
Rload
Для простоты и анологично работам (Uncles, 1973; Yoshikawa и др.,1985; Yasui, 1995), мы будем рассматривать однородное и постоянное распределение газодинамических параметров.
Определение Те в приближении равновесия Саха
Как это следует из уравнений, приведенных выще, электронная температура не входит в уравнения явно. В методе приближения Саха электронная температура на каждом временном шаге может быть вычислена итерационно из уравнения
—Тепе -f FCsncs + 11Агпаг = £ (2.37)
при условиях, что пдг и е имеют заданные значения, и ncs удовлетворяет уравнению Саха (2.35). Такой метод использовался в раних числовых расчетах, в которых не учитывалась ионизация инертного газа (например, Uncles 1973). Прямое преимущество такого метода (по сравнению с вычислением Те в ПРТ) -это то, что можно доказать строго, что имеется только одно решение для электронной температуры. Нетрудно показать, что с учетом ионизации инертного газа метод по-прежнему имеет единственное решение для Те. Из Ур. (2.35) имеем:
dncs, _ Ones , _ дК(Те)
Qrj, InAr-const Саха) InAr—const Qrj!
NCs - nCs dK™Te)
2 no + nAr + A'(Caxa) QTg