Численное моделирование отдельных теплофизических параметров лазерной плазмы



The numerical modelling of some thermophysical features of laser plasmas

The plasma-dynamics processes connected with the influence of laser on metal target are analysed. Calculations of all main gas-dynamics and radiative parameters of metal target and laser torch are presented.


Том 9, 2010 год



Приведена постановка задачи и выполнено численное моделирование плазмогазодинамических процессов в приповерхностном лазерном факеле, на границе твердое тело – окружающий газ и внутри металлической преграды, которая подвергается воздействию интенсивного лазерного излучения. В разработанной модели плазмодинамические процессы в лазерном факеле определяются интенсивностью, длительностью и диапазоном спектра лазерного излучения, материала металлической преграды, термодинамических параметров окружающей газовой среды. Численная реализация плазмодинамической модели основана на многоблочной многосеточной технологии расчетов на неортогональных структурированных сетках с использованием схем расщепления по физическим процессам и направлениям. Решение расщепленных уравнений Рейнольдса находится с помощью разработанного в работе варианта нелинейной квазимонотонной компактной дифференциально-разностной схемы повышенного порядка точности, которая в пространственно гладкой части численного решения позволяет достигнуть 6-й порядок точности.

плазмогазодинамический процесс, спектр лазерного излучения, расщепленные уравнения Рейнольдса, теплофизические параметры


Том 9, 2010 год



1. Анисимов С.И., Имас Я.А., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука,1970, 272 с.
2. Веденов А.А., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. М.: Энергоатомиздат, 1985, 208 с.
3. Kantrovitz A. Propulsion to Orbit by Ground – Based Lasers // Astronautics and Aeronautics, 1972, Vol. 10, №5, pp.74−75.
4. Lasers Initiated Blast Wave For Launch Vehicle Propulsion // AIAA Paper 98 -3735, 1998.
5. Henderson D.B. Preprint LA-UR-&&-1442,LLNL., USA, 1977.
6. Surzhikov S.T. Computing System for Solving Radiative Gasdynamic Problems of Entry and Re-Entry Space Vehicles// Proceedings of the 1st International Workshop on Radiation of High Temperature Gases in Atmospheric Entry; 8-10 October 2003, Lisbon, Portugal. ESA- 533, December 2003. Pp. 111−118.
7. Суржиков С.Т Тепловое излучение газов и плазмы. М.: Изд.-во, 2004, 543 с.