ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 533.9

Техническая механика, 2014, 2, 63 - 72

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОТОКА РАЗРЕЖЕННОЙ ПЛАЗМЫ С ОБТЕКАЕМЫМ ЗАРЯЖЕННЫМ ПРОВОДЯЩИМ ЦИЛИНДРОМ ВБЛИЗИ ПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Лазученков Д.Н., Лазученков Н.М.

      Предложена методика двумерного численного моделирования взаимодействия разреженной плазмы с заряженным телом вблизи проводящей поверхности. Методика основана на решении конечно-разностным методом установления с расщеплением по физическим процессам на вложенных пространственных сетках уравнений Власова–Пуассона. В итерационном процессе для расчета самосогласованного электрического поля используется приближение Пуассона–Больцмана с модельным распределением концентрации электронов в центральном поле. Обоснована эффективность методики для монотонного электрического поля в окрестности заряженного цилиндра. Показано, что вблизи проводящей поверхности заметно меняется значение плавающего потенциала и наклон электронной ветви вольтамперной характеристики цилиндрического зонда. Практическое применение методики позволит повысить информативность зондовых измерений.

Двумерное численное моделирование, разреженная плазма, проводящая поверхность, модель Власова–Пуассона, приближение Пуассона–Больцмана.

1. Алексеев Б. В. Зондовый метод диагностики плазмы / Б. В. Алексеев, В. А. Котельников. – М. : Энерго- атомиздат, 1988. – 240 с.

2. The ISL Langmuire probe experiment processing on board Demeter: Scientific objectives, description and first results / J. P. Lebreton, S. Stverak, P. Travnicek, M. Maksimovich et. al. // Planetary and Space Science. – 2006. – № 54. – Р. 472 – 486.

3. Шувалов В. А. Зондовая диагностика потоков лабораторной и ионосферной разреженной плазмы / В. А. Шувалов, Н. И. Письменный, Д. Н. Лазученков, Г. С. Кочубей // Приборы и техника эксперимента. – 2013. – № 4. – С. 98 – 100.

4. Альперт Л. А. Искусственные спутники в разреженной плазме / Л. А. Альперт, А. В. Гуревич, Л. Г. Пи- таевский. – М. : Наука, 1964. – 382 с.

5. Котельников В. А. Процессы переноса в пристеночных слоях плазмы / В. А. Котельников, С. В. Ульданов, М. В. Котельников. – М. : Наука, 2004. – 422 с.

6. Кошмаров Ю. А. Прикладная динамика разреженного газа / Ю. А. Кошмаров, Ю. А. Рыжов. – М. : Ма- шиностроение, 1977. – 184 с.

7. 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. http://repository.tudelft.nl/view/aereports/uuid:6093f807-dee0-4807-9fe3-26fbf215d973/

8. Лазученков Д. Н. Расчет отталкивающего электроны самосогласованного электрического поля вблизи обтекаемого потоком разреженной плазмы цилиндра / Д. Н. Лазученков // Техническая механика. – 2012. – № 4. – С. 27 – 35.

9. Сигов Ю. С. Численные методы кинетической теории плазмы / Ю. С. Сигов. – М. : Изд-во. МФТИ, 1984. – 94 c. 10. Самарский А. А. Численные методы решения задач конвекции–диффузии / А. А. Самарский, П. Н. Вабищев. – М. : Едиториал УРСС, 2003. – 248 с.

Copyright (©) 2014 Лазученков Д.Н., Лазученков Н.М.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика