А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Теоретические модели, используемые при исследовании плазмы. - презентация

1 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Теоретические модели, используемые при исследовании плазмы

2 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. vava Кинетическое уравнение Уже использовали кинетический подход

3 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение

4 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение

5 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение

6 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение

7 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Формула для электропроводности Используем кинетическое уравнение Водородная плазма: e, i Кинетическое уравнение для этой задачи имеет вид: Пусть Пренебрегаем произведением малых сомножителей Тогда: Формула для электропроводности

8 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Отсюда: Ранее получали: Смысл приближения слабого электрического поля: Условие означает: Или: Энергия, приобретаемая электроном в электрическом поле на длине св. пробега, должна быть намного меньше тепловой. Формула для электропроводности

9 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Коэффициент теплопроводности Стационарное состояние, поле отсутствует. Одномерный случай. x-направление градиента температуры Для функцию распределения можно разложить в ряд по степеням малого параметра : Коэффициент теплопроводности

10 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Поток тепла: Коэффициент теплопроводности = 0 Второй интеграл: Коэффициент теплопроводности Точное выражение: Ток и тепло переносятся электронами и не зависят от плотности

11 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Теоретические модели, используемые при исследовании плазмы Магнитная гидродинамика

12 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Двухжидкостная магнитная гидродинамика Магнитная гидродинамика

13 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Магнитная гидродинамика

14 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Кинетическое уравнение Уравнение движения Магнитная гидродинамика

15 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Магнитная гидродинамика

16 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Ур-я непрерывности Уравнение теплопереноса Уравнение движения

17 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Теоретические модели, используемые при исследовании плазмы Одножидкостная магнитная гидродинамика

18 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Одножидкостная магнитная гидродинамика В МГД-модели плазма рассматривается как сплошная среда. Одножидкостная магнитная гидродинамика Макроскопические характеристики:

19 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Одножидкостная магнитная гидродинамика Уравнение движения Уравнение непрерывности Уравнение теплопереноса Альфвен

20 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Уравнение непрерывности Одножидкостная магнитная гидродинамика Закон сохранения массы или числа частиц Уравнение движения Уравнение Ньютона, отнесенное к единичному объему среды Уравнение адиабаты, сохранение энергии Уравнение теплопереноса После введения в уравнения обычной гидродинамики силы Лоренца система уравнений оказалась незамкнутой. Она должна рассматриваться совместно с уравнениями Максвелла.

21 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Током смещения можно пренебречь >> Одножидкостная магнитная гидродинамика

22 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Одножидкостная магнитная гидродинамика

23 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Одножидкостная магнитная гидродинамика

24 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Одножидкостная магнитная гидродинамика Силовые линии силовая трубка Так как (ЭДС=0 на обходе «жидкого» контура К) Откуда:

25 А.В.Бурдаков.Физика плазмы.

26 Уравнение движения

27 А.В.Бурдаков.Физика плазмы.

28 Плазма-диамагнетик катушка нагрев Диамагнитный зонд Плазма как диамагнетик выталкивается в область слабого поля

29 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Простейшие равновесные системы Статическое равновесие: Линии поля и линии тока лежат на одной поверхности: Пусть магнитное поле имеет одну компоненту: -пинч Магнитное поле внутри плазмы равно 0, давление=const, поле на границе: Плазма сжимается нарастающим магнитным полем

30 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Z-пинч a На границе: Для термоядерной плазмы : T=10 кэВ, n= см -3 I=1МА Такая плазма равновесна, но неустойчива……….

31 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. МГД-неустойчивости z-пинча Перетяжка (m=0) Змейка (m=1)

32 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Желобковая неустойчивость Основная причина, вызывающая развитие МГД-неустойчивостей- диамагнетизм плазмы: плазма стремится распространиться в сторону ослабевающего магнитного поля. Метод исследования-метод малых колебаний: Спектр частот Действ.-устойчивость, колебания Мним.-неустойчивость

33 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Классификация плазменных неустойчивостей

34 А.В.Бурдаков.Физика плазмы.

35

36

37

38

39 возмущение плотности ионов электроны летят в область избыточного положительного заряда Потенциал устанавливается таким, чтобы Из-за заряд компенсируется не полностью, есть сила на ионы

40 А.В.Бурдаков.Физика плазмы.

41 Одножидкостная магнитная гидродинамика Силовые линии силовая трубка

42 А.В.Бурдаков.Физика плазмы. В МГД-модели плазма рассматривается как сплошная среда. Плазма обладает хорошей проводимостью. Макроскопические характеристики: Магнитная гидродинамика Плотность Скорость жидкости Давление Альфвен Уравнение движения Уравнение адиабаты сохранение энергии