Computer simulation of the influence of an external magnetic field on the system of plasma jets capillary discharge
The numerical method of building regular adaptive cells in arbitrary spaces is presented. This method allows to build regular cells in volumes, where irregular cells are usually used. Some variants of plasma outflow is analyzed in cells, that were created using this numerical method.
Произведено численное моделирование теплофизических процессов, протекающих при импульсном воздействии внешнего магнитного поля на систему струй плазмы, сфокусированных на ось системы. Эти струи плазмы истекают из капиллярных разрядов через сопло Лаваля в окружающую неподвижную среду. Численная реализация плазмодинамической модели основана на неортогональных структурированных сетках с использованием схем расщепления по физическим процессам и направлениям. Особенностью численного метода, используемого в работе, является гидродинамическая стадия. На этой стадии применяется метод предиктор-корректор, позволяющий обеспечивающий 4-й порядок аппроксимации по времени. Решение расщепленных уравнений Рейнольдса, которые относятся к этапу корректор, находится с помощью разработанного ранее варианта нелинейной квазимонотонной компактной дифференциально-разностной схемы повышенного порядка точности.
1. Жаринов М.Н., Камруков А.С., Кожевников И.В., Козлов Н.П., Росляков И.А. Генерация крупномасштабных излу- чающих вихревых структур при торможении импульсных плазменных струй в воздухе.// ЖТФ, 2008, т.78, вып.5, C. 38−46. 2. Дякин В.М., Пикуз Т.А., Скобелев И.Ю. и др. Формиро- вание струи плазмы многозарядных ионов при взаимо- действии лазерной плазмы с внешним импульсным магнитным полем. Квантовая электроника, 1994. Т.21, №12, C. 1186−1188. 8 3. Любченко Ф.Н., Феденев A.В., Чумаков A.Н., Босак Н.A., Тарасенко В.Ф., Панченко A.Н.. Результаты исследований и перспективы создания лазерно-плазменных микродвига- телей // Сборник научных трудов VIII Международ. симп. по радиационной плазмодинамике. - М.: ООО НИЦ “Ин- женер”. – 2009. – C. 262−265. 4. Кузенов В.В. Отдельные структурные особенности тече- ния импульсного факела капиллярного разряда // Труды XXXIV академических чтений по космонавтике «КОРО- ЛЁВСКИЕ ЧТЕНИЯ». – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2010. – С. 198−199. 5. 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. 6. Суржиков С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2004, 543 с. 7. Головизнин В.М. Балансно-характеристический метод численного решения одномерных уравнений газовой ди- намики в эйлеровых переменных. Математическое моде- лирование, 2006. Т.18, №11, C. 14−30. 8. Кузенов В.В., Рыжков С.В. Математическая модель взаи- модействия лазерных пучков высокой энергии импульса с плазменной мишенью, находящейся в затравочном маг- нитном поле// Препринт ИПМех РАН № 942. - М.: ИПМех РАН. – 2010. – 56 c. 9. Овсянников Л.В. Лекции по основам газовой динамики. М.: Изд.-во, 2003, 335 с. 10. Дулов В.Г., Лукьянов Г.А. Газодинамика процессов ис- течения. Новосибирск: Наука, 1984, 235 с. 11. Суржиков С.Т. Методы Монте-Карло в задачах расчета направленной излучательной способности струи продук- тов сгорания // Физико-химическая кинетика в газовой ди- намике. 2008. Т.7. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2008-09- 01-008.pdf 12. Кузенов В.В. Использование регулярных адаптивных сеток для анализа импульсных сверхзвуковых струй плаз- мы // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. T.7. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2008-09-01- 016.pdf 13. Суржиков С.Т. Перспективы многоуровневого подхода к задачам компьютерной аэрофизики // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. Т.7. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2008-09-01-002.pdf
