ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.78

Технічна механіка, 2018, 1, 107 - 120

ІНТЕРПРЕТАЦІЯ ЗОНДОВИХ ВИМІРЮВАНЬ У ПОТОЦІ БЕЗЗІШТОВХУВАЛЬНОЇ ПЛАЗМИ

Лазученков Д. М., Лазученков М. М.

Лазученков Д. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

Лазученков М. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      Метою роботи є розробка та обґрунтування процедури ідентифікації параметрів незбуреної беззіштовхувальної плазми на основі параметричного опису вольтамперної характеристики (ВАХ) поперечно обтічного тонкого циліндричного зонду із залученням апріорної інформації про властивості плазми та умови експерименту. На основі кінетичної моделі Власова–Пуассона проведено числові дослідження дво-вимірної прямої задачі зондових вимірювань. Розраховано іонні та електронні струми на поперечно обтічний циліндр в залежності від іонного швидкісного відношення, ступеня неізотермічності плазми та відношення радіусу циліндру до дебаєвського радіусу екранування. За результатами розрахунків зроблено корекцію класичних апроксимацій зондових струмів, визначено діапазони застосовності апроксимації повної ВАХ тонкого циліндричного зонду в потоці беззіштовхувальної плазми. Розроблено процедуру ідентифікації параметрів незбуреної плазми, засновану на порівнянні теоретичної апроксимації з результатами вимірювань ВАХ. Апріорна інформація про властивості плазми та умови експерименту задається у вигляді обмежень на параметри апроксимації повної ВАХ. Проведено дослідження впливу погрішностей зондових вимірювань на визначення параметрів плазми. Отримані результати можуть бути використані у діагностиці беззіштовхувальної плазми.

потік слабоіонізованої беззіштовхувальної плазми, циліндричний зонд Ленгмюра, числове моделювання, параметрична ідентифікація, апріорна інформація

1. Чан П., Толбот Л., Турян К. Электрические зонды в неподвижной и движущейся плазме. М.: Мир, 1978. 201 с.

2. Алексеев Б. В., Котельников В. А. Зондовый метод диагностики плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1988. 240 с.

3. Шувалов В. А. Моделирование взаимодействия тел c ионосферой. Киев: Наукова думка, 1995. 180 с.

4. Альперт Л. А., Гуревич А. В., Питаевский Л. Г. Искусственные спутники в разреженной плазме. М.: Наука, 1964. 382 с.

5. Котельников В. А., Ульданов С. В., Котельников М. В. Про¬цессы переноса в пристеночных слоях плаз-мы. М.: Наука, 2004. 422 с.

6. Лазученков Д. Н. Расчет отталкивающего электроны самосогласован¬ного электрического поля вблизи обтекаемого потоком разреженной плазмы цилиндра. Техническая механика. 2012. №4. С. 27–35.

7. Лазученков Д. Н., Лазученков Н. М. Моделирование взаимодействия потока разреженной плазмы с об-текаемым заряженным проводящим цилиндром вблизи проводящей поверхности. Техническая механи-ка. 2014. №2. С. 63–72.

8. Mott-Smith H., Langmuir I. The theory of collectors in gaseous discharges. Phys. Rev. 1926. V. 28. № 5. P. 727–763.

9. Latramboise J. G. Theory of Spherical and Cylindrical Langmuir Probes in a Collisionless Maxwellian Plasma at Rest. Report, No. 100. Univ. of Toronto, Institute of Aerospace Studies. 1966. 210 c.

10. Hoegy W. R., Wharton L. E. Current to a moving cylindrical electrostatic probe. Journal of Applied Physics. 1973. V. 44, No. 12. P. 5365–5371.

11. Котельников М. В. Вольт-амперные характеристики цилиндрического зонда в потоке столкновитель-ной и бесстолкновительной плазмы. ТВТ. 2008. №4. С. 629–632.

12. Москаленко А. К. К теории цилиндрического зонда. Космические исследования. 1979. Т. 17, № 1. С. 51–59.

13. Laframboise J. G., Sonmor L. J. Current collection by probes and electrodes in space magnetoplasma: Review J. Geophys. Research. 1993. V. 98, № А1. P. 337–357.

14. Godard R., Laframboise J. Total current to cylindrical collectors in collision less plasma flow. Space Science. 1983. V. 31, № 3. Р. 275–283.

15. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969.

16. Шувалов В. А., Письменный Н. И., Лазученков Д. Н., Кочубей Г. С. Зондовая диагностика потоков лабора-торной и ионосферной разреженной плазмы. Приборы и техника эксперимента. 2013. №4. С. 98–107.

17. Шувалов В. А., Лукенюк А. А., Письменный Н. И., Кулагин С. Н. Зондовая диагностика околоспутнико-вой среды на КА "Сич-2". Космічна наука і технологія. 2013. Т. 19, № 1. С. 13–19.

Copyright (©) 2018 Лазученков Д. М., Лазученков М. М.

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка