Численное исследование магнитогидродинамических течений в каналах плазменных ускорителей во внешнем продольном магнитном поле

Плазменные ускорители имеют широкий спектр применений для решения актуальных и перспективных технологических задач. В текущих разработках большое внимание направлено на установки, которые используют в свой работе продольное магнитное поле, индуцированное внешними по отношению к ускорителю проводниками. В достаточно сильном продольном магнитном поле режим течения плазмы в каналах ускорителей меняется со сверхальфвеновского к мало изученному доальфвеновскому.Проект направлен на математическое моделирование и численное исследование процессов, происходящих в каналах плазменных ускорителей различной геометрии электродов в присутствии сильного внешнего продольного магнитного поля, и его задачей является освещение следующих актуальных вопросов:- Исследование процесса перехода течения плазмы через альфвеновскую скорость сигнала;- Исследование доальфвеновских типов течения (в том числе и ускорительных) и определение условий их существования.Результаты и выводы, которые ожидается получить в Проекте, внесут вклад в теорию МГД-течений в каналах плазменных ускорителей и их математических моделей, и с точки зрения своего практического применения далее могут быть использованы в разработке и исследовании новых поколений плазменных ускорителей и для их дальнейшей технологической модернизации. Ранее было установлено, что сверхальфвеновские ускорительные режимы в канале могут существовать, когда величина внешнего продольного магнитного поля не превышает некоторого критического значения. При дальнейшем увеличении продольного поля в установке происходит переход скорости потока через характерную альфвеновскую скорость сигнала, и в различных частях канала формируются области доальфвеновских течений.Известно также, что доальфвеновский режим течения, в свою очередь, подразделяется на несколько типов в зависимости от соотношения скорости плазмы и скорости медленного магнитного звука. Доальфвеновские течения могут быть сверх-, до- и трансзвуковыми, при этом трансзвуковые течения могут быть как ускорительными, так и замедлительными.Настоящий Проект направлен на исследование особенностей процесса перехода течения через альфвеновскую скорость сигнала, на изучение свойств и закономерностей различных типов (в том числе и ускорительных) доальфвеновского режима течения, а также на определение условий и диапазона параметров задачи, при которых эти типы могут быть получены.