Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000


Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000.

Курс знакомит с основами современной электронной магнитогидродинамики, локального диффузионного приближения и «странного транспорта».
Две самостоятельные части книги посвящены коллективным гидродинамическим явлениям и генерации и распространению излучения в плазме, охватывая проблематику конвективного и лучистого переноса.


Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000

Предисловие
Введение
Часть 1
Конвективный перенос в плазме и других средах.
Лекция 1 .
Уравнения гидродинамики. Законы сохранения. Вмороженность. Магнитная гидродинамика заряженной жидкости. Связь с кинетикой.
Лекция 2 .
Двужидкостная гидродинамика и вмороженность ротора обобщенного импульса. Базовые уравнения ЭМГ. Ограничения на параметры модели. Энергия, импульс и вектор Пойнтинга в этом приближении. Зависимость эффектов от геометрии.
Лекция 3 .
Механическая подоплека вмороженности. Физические примеры, классические и квантовые. Двумерный случай: потоковая функция и скобка Пуассона. Бездиссипативная ЭМГ в двумерных геометриях: стационарные течения.
Лекция 4 .
Динамика магнитного поля в среде с обычным законом Ома. Нестационарный снос в ЭМГ, определяющие параметры и роль диссипации. Задача о скине: точные решения и простые аналогии. Вектор Пойнтинга и общий баланс энергии. Зависимость от геометрии - тонкие пленки.
Лекция 5 .
Стационарные течения без «просвета». Проблемы с бездиссипативным описанием. Нагрев плазмы и движение ионов. Тензор удельного сопротивления плазмы: магнетосопротивление и эффект Холла. Трехкомпонентная среда. Понятие об ЭМГ-сопротивлении.
Лекция 6 .
ЭМГ-повышение диссипации. «Эффективная» проводимость с формальной Veff = сове и полевое представление ЭМГ-сопротивления. Универсальная формула 30 и/с Ом. Мелкомасштабные флуктуации концентрации и мезоскопическое усреднение. Геометрические эффекты.
Лекция 7 .
Размер с/шре и роль инерции при генерации малых масштабов в ЭМГ. Нетривиальность двумерных стационарных течений при общем законе вмороженности. Задача о скине, конвективные волны и ЭМГ-сопротивление с учетом инерции электронов. Инжекция пучков в плазму: дополнительная конвекция и эффект объемного «размораживания».
Лекция 8 .
Генерация пучков в диодах, релятивизм. Пучки в плазме, соотношение кинетических и полевых составляющих энергии и импульса частиц. Дрейфовое движение в сильноточном пучке, кинетика. Диффузные и скинированные пучкипинчи. Усиление взаимодействия со средой.
Лекция 9 .
Специфика турбулентного конвективного переноса. Стационарный двумерный случай и «затравочная» диффузия. Две теоремы и понятие эффективной диффузии. Три точно решаемые модели. Общий одномасштабный случай, фракталы.
Лекция 10
Эффект скоррелированного сноса. Специфика нестационарной конвекции. Роль пространственной размерности в стохастике. Примеры недиффузионных режимов, номенклатура процессов.
Лекция 11
Турбулентность с широким инерционным интервалом, закон Колмогорова-Обухова. Относительная диффузия и закон Ричардсона. Усреднение по реализациям. Специфика статистики. Размешивание лагранжевых инвариантов.
Часть 2
Транспорт излучения в плазме.
Лекция 1 .
Кинетическое описание квантов. Кинетика и термодинамика черного излучения. Причины равновесности, влияние плазмы. Классификация процессов излучения, поглощения и рассеяния.
Лекция 2 .
Этапы прохождения света сквозь среду. Основное уравнение лучистого переноса в общем случае и в равновесной плазме. Установление равновесия излучения с веществом. Общее решение задачи в базовом варианте.
Лекция 3 .
Излучение однородного плоского слоя. Проблемы спектра: излучение в узком диапазоне, неоднородная нагретость. Усредненное описание объемного излучения. Диффузия в оптически толстой среде.
Лекция 4 .
Нелинейное уравнение диффузии. Автомодельные решения. Влияние гидродинамического движения. «Сквозное» описание лучистых потерь.
Лекция 5 .
Элементарные процессы возбуждения и излучения. Различные типы ионизационного равновесия. «Подавленность» обратных процессов в плазме. Диэлектронная рекомбинация. Аппроксимацион-ные формулы для z и «эффективные» показатели адиабаты. Томсоновское рассеяние, эффекты когерентности.
Лекция 6 .
Тормозное излучение, стандартный вывод. Отличия в физике при малых и больших частотах. Суммарная интенсивность излучения и пробеги. Макроскопический подход к задаче. Связь процессов рассеяния электронов с излучением.
Лекция 7 .
Фоторекомбинационное излучение V5 тормозного. Сечение фотоэффекта. Значения и различия / и /'. Малые параметры фоторекомбинации и корональное равновесие. Роль диэлектронной рекомбинации.
Лекция 8 .
Сечение поглощения в линиях. Максимально возможное излучение и минимальный росселандов пробег. Циклотронное излучение, его запирание. Ток Брагинского-Пиза в задаче о z-пинче.
Лекция 9 .
Корональное равновесие по возбуждениям. Максимально возможное излучение для «богатых» электронных остовов. Доплеровское уширение линий. Другие механизмы уширения.
Лекция 10
Специфика блуждания в линиях. Уравнения в дробных производных. Притягивающая автомодельность и «забывание». Особенности процесса и его связь с матстатистикой.
Лекция 11
Критерий Лоусона. Универсальность параметра рг. Понятие о детонации как физическом явлении, термоядерная детонация. Использование лучистой энергии для термояда.
Заключение.

Примеры.
1. Бурлаки тянут вверх по течению реки баржу Поскольку совершаемая ими работа расходуется на преодоление силы сопротивления воды и увеличение потенциальной энергии судна, то для сидящего на берегу стороннего наблюдателя должен существовать поток энергии через бечеву от бурлаков к барже. Однако положительные потенциальная (вследствие растяжения) и кинетическая энергии троса несомненно перетекают по его скорости v, т.е. в противоположном направлении. Где требуемый поток?
Решение. Указанные составляющие потока связаны с тем, что трос (бечева) с одной стороны наблюдателя (справа, если он сидит на высоком берегу в северном полушарии) убывает, а с другой (тогда слева) — прибывает вместе со своей энергией. Поток же, расходуемый на работу, равен произведению скорости бечевы на ее (отрицательное) напряжение и посему антипараллелен v, т. е. направлен в другую (необходимую) сторону. Его величина неизмеримо выше, поскольку пропорциональна первой степени деформации бечевы, в то время как энергия деформации — квадрату этого малого параметра: бурлаки трудятся над баржей, а не над растяжением своего орудия производства.
2. Аналогично при поднятии ведра с водой из колодца с воротом, должен существовать поток энергии вдоль оси ворота. Откуда он берется, если скорость вещества (например, дуба) вдоль этого направления вообще отсутствует?
3. Проверить непосредственно сохранение циркуляции скорости по жидкому контуру в законе вмороженности.

ЛЕКЦИЯ 5
Стационарные течения без «просвета». Проблемы с бездиссипативным описанием. Нагрев плазмы и движение ионов. Тензор удельного сопротивления плазмы: магнетосопротивление и эффект Холла. Трех-компонентная среда. Понятие об ЭМГ-сопротивлении.
Итак, разбор, проведенный в предыдущей лекции, показал, что проходящий через неоднородную (в смысле п или пг2) плазму электронный ток сжимается и протискивает себя сквозь игольное ушко — чтобы войти в царство свободы, сбежав от непосильного (при «синергетическом» объединении с квазинейтральностью) бремени вмороженности. Теперь становится понятна ситуация со стационарными течениями без «просвета», разобранная В. И. Брызгаловым и А. И. Морозовым сразу же после обнаружения эффекта незатекания в гофры. Если линии пг2 = const упираются в какое-либо препятствие (хотя бы вакуумный «пузырь»), то электроны вынуждены сходить с них, растекаясь по препятствию в узком пограничном слое, восстанавливая прямолинейное течение после обхода пузыря (рис. 1.13). Как и в случае скин-эффекта положение спасает отклонение от идеальности течения — ненулевая, хотя и исходно сколь угодно малая диссипация, как это зачастую происходит в обычных гидродинамических пограничных слоях. Ток идет через ЭМГ-неоднородную среду, но, подчеркнем еще раз, не по всему объему — и эта ситуация является правилом, а не исключением - с резким увеличением сопротивления себе, которое оказывается конечным (несмотря на исходную малость), поскольку конечным является нарушение вмороженности.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате и читать:

Скачать книгу Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать




Скачать книгу Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000 - djvu - depositfiles.

Скачать книгу Лекции по явлением переноса в плазме, Чукбар К.В., 2000 - djvu - Яндекс.Диск.
Дата публикации:





Теги: :: ::


Следующие учебники и книги:
Предыдущие статьи:


 


 


Книги, учебники, обучение по разделам




Не нашёл? Найди:





2016-12-02 22:57:01