环形轴对称等离子体的理想磁流体简正模方程

本文在环形轴对称正文坐标系中对理想磁流体运动方程进行了严格自洽的讨论,通过对压缩量·ξ项的分析,发现在ω~2《K_1~2C_~2及ω~2》K_1~2C_5~2的两种极限情况下,可以仅用两个标函数来描述全域性模的运动。对于托卡马克等离子体,可引入剪切阿尔芬近似,得到由一个标函数描述的本征运动方程,它类似于文献中常用的简化托卡马克方程,但有一些重要不同点。该方程可用于分析计算各种频段的磁流体线性运动(包括扭曲模、阿尔芬波、间隙模等)。     

柱等离子体中广义磁流体方程组的简化形式与本征模解

本文从含有广义欧姆定律的磁流体力学方程组出发,仅作符合加热托卡马克等离子体具体实验条件的近似,把广义磁流体方程组简化成4元一阶微分方程组。对均匀密度等离子体柱情况求出解析色散关系(本征模解),并证明Appert理论是本文的极限情况。 关键词：     

Lorentz等离子体中的相对论性电导率

本文考虑了均匀电磁场中强电离,均匀分布的Lorentz等离子体的相对论性散射行为,用电子散射方法比较简单地得到了相对论性电导率的表达式,在极端条件下与前人得到的结果相一致。     

海水离子发电机模型的设计与制作

仿照磁流体发电机，设计制作了海水离子发电机模型，并将该模型用于教学。     

全电离氢等离子体的电导率

主要研究了全电离等离子体的散射相移、传输截面和电导率.相移应用WKB方法计算,且计算结果与使用精确计算方法得到的结果非常一致,证明了所用计算方法的正确性和准确性.在对传输截面的计算中,观察到了形状共振,这种共振是由于半束缚态的消失产生的.电导率的计算应用了Chapman-Enskog方法,并与其它理论和实验结果进行了比较.     

磁流体平板热管热性能的实验研究

本文介绍了一种无毛细吸液芯的碟形平板热管,其内部蒸汽腔高度仅为1 mm,用磁流体作工质,并对其性能进行了实验研究.研究了加热功率、充液率、安置方式等因素对磁流体平板热管性能的影响,并将之与工质为水时的结果进行了比较,证明水工质热管不能正常工作的情况下,磁流体平板热管在外加磁场作用下仍能克服重力的作用而表现出良好的均热性能.     

等离子体及其应用

 1879年英国的克鲁克斯首次采用了“物质第四态”这一名词对气体放电管中的电离气体进行了描述。1928年美国的朗缪尔正式引入了“等离子体”的概念,于是等离子体物理学开始问世。今天,等离子体的严格定义应该理解为“是由大量自由电子或负离子和正离子,也可能还有一些中性的原子和分子所组成的、在整体上表现为电中性的宏观体系。”根据物质结构的理论,原子、分子或分子团相互以不同的键力相结合,构成物质不同的形态。固体内粒子间的结合力较强,形成晶格。当粒子的平均动能大于晶格中粒子的结合能时,固体则转变为液体。液体内粒子间结合力较弱。     

等离子体在磁场中能级分离可能产生的影响

考虑到磁场中的带电粒子在与磁场方向垂直的两个方向上的能级分离，采用玻耳兹曼统计分布，得到几个公式.说明了低温强磁场时可能出现的情况.据此说明了如何对磁流体方程给予一定的修正. 关键词：     

局部热力学平衡状态下的等离子体电导率计算

在ZollwegLiebermann模型(ZL模型)的基础上,结合高温条件下的量子机理作用,考虑了电子与中性粒子的碰撞关系,最终得出修正后的电导率模型,并对局部热力学平衡状态下的水中放电等离子体的粒子数密度及电导率进行了模拟计算.计算结果表明压力为定值的情况下,水中放电等离子体的总粒子数密度随温度变化呈下降趋势,温度达到15000 K时,一次电离达最大值.电导率随温度增加总体呈上升趋势,温度低于12000 K时,电子与中性粒子的碰撞起主导作用,而温度高于25000 K时,电子与离子的碰撞起主导作用.     

等离子体压强对Line-tied扭曲不稳定性增长率和本征函数的影响

应用半解析方法,研究了直圆柱位形下等离子体压强P0分别为P0=0、P0=常数和P0=f(r)时Line-tied扭曲不稳定性的增长率和二维径向本征函数的演化规律。结果表明,P0=0和P0=常数时的轴向波数k的范围相同,但P0=常数时的增长率比P0=0时的小。P0=f(r)时的轴向波数k的范围和增长率则都比P0=0时的大,同时磁流体的速度变化也较大。因此,P0=f(r)更接近实际的物理模型(例如日冕的喷射问题)。     

Non-Reflective Magnetohydrodynamic Waves in an Inhomogeneous Plasma

Radiophysics and Quantum Electronics - The existence of traveling waves in a strongly inhomogeneous magnetized plasma is studied. It is shown that under certain conditions for characteristics of...     

超音速等离子体炬的磁流体动力学数值研究

针对设计的喉径2mm、工作电流为100A的拉瓦尔喷嘴,在二维轴对称模型的基础上,对超音速等离子体炬中的流动及其外部射流进行了数值模拟。通过在阳极喷嘴内部采用基于磁矢量势的磁流体动力学模型,避免了对磁感应强度的复杂积分计算,得到了喷嘴内部多场耦合的结果及外部射流的流动状态,分析了喷嘴内部电磁场对等离子体的加速作用及射流发展过程。结果显示,等离子体经历了亚音速→跨音速→超音速的发展过程,最终获得2.3 Ma的超音速射流。研究结果为超音速等离子体炬的工业应用提供了理论基础。     

Rainbow Scattering of Inert Gas Atoms on Aluminum and Silver Crystal Surfaces

Journal of Experimental and Theoretical Physics - Particle trajectories are calculated to study the rainbow scattering and the focusing of Ar atoms on the Al(111) and Ag(111) crystal surfaces and...     

射流等离子发生器实验与模拟

针对自主设计的等离子体发生器,通过实验分析了常压下等离子热射流形态的发展状况,并对常压下的空气放电特性进行了数值模拟,以等离子发生器为原型,将等离子电弧的电场、磁场、温度场以及速度场进行了直接耦合计算,得到了等离子体电弧的速度场和温度场的分布情况. 针对不同间隙对放电结果的影响进行了分析,结果表明,放电间隙由1.5 mm增大到3.5 mm时,热射流速度由41.5 m/s增大到62.4 m/s,温度由3 650 K降低到1 960 K. 当间隙过窄时,温度过高将会烧蚀电极,影响电极使用寿命.      

Unstructured Adaptive Grid Flow Simulations of Inert and Reactive Gas Mixtures

Unstructured adaptive grid flow simulation is applied to the calculation of high-speed compressible flows of inert and reactive gas mixtures. In the present case, the flowfield is simulated using the 2-D Euler equations, which are discretized in a cell-centered finite volume procedure on unstructured triangular meshes. Interface fluxes are calculated by a Liou flux vector splitting scheme which has been adapted to an unstructured grid context by the authors. Physicochemical properties are functions of the local mixture composition, temperature, and pressure, which are computed using the CHEMKIN-II subroutines. Computational results are presented for the case of premixed hydrogen–air supersonic flow over a 2-D wedge. In such a configuration, combustion may be triggered behind the oblique shock wave and transition to an oblique detonation wave is eventually obtained. It is shown that the solution adaptive procedure implemented is able to correctly define the important wave fronts. A parametric analysis of the influence of the adaptation parameters on the computed solution is performed.     

Anomalous Diffusion in a Linear Plasma Generator

Plasma production and particle transport of the magnetized plasma in the linear device PSI‐2 are investigated by analyzing the radial density and electron temperature pro.les obtained from Langmuir probe measurements. Additional information on the atomic (H) and proton temperatures is obtained from high resolution Doppler spectroscopy. The density profiles are found to be hollow, but do extend radially far beyond the visible rim with an exponential decay length of 3 cm. They can be explained by parallel and perpendicular diffusion in combination with a cylindrical source extending along the magnetic field all over the device. A large perpendicular diffusion coefficient in the range of 5 m²/s is inferred from the experimental results. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

等离子体发生器高压放电特性研究

 从实验和理论两个方面研究了等离子体发生器随毛细管的几何尺寸和 PFN网络的初始充电电压等参数变化的放电规律, 结果将有助于改进等离子体发生器的设计和提高放电的效能。     

Boltzmann Equation Analysis of the Electron Gas in CF4 Discharge Plasma

The electron energy distribution function in CF₄ gas discharge was numerically calculated for density reduced electric field E/N = 15 - 300 × 10^?17 Vcm² using the Boltzmann kinetic equation. The momentum transfer and vibrational cross-sections were derived from available experimental swarm parameters while the cross-sections for inelastic electron-molecule collisional processes included were taken from the literature. The two-term spherical harmonic expansion of the distribution function was used in the calculations.