Самосжатый излучающий разряд высокой мощности с холодным стартом. Недосеев С.Л. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

и 2 , будет несколько меньше, так как туда проникает вместе с плазмой только
часть тока I. В следующем разделе будет показано, что 3/~
'
BB . Движение
плазмы поперек этого поля со скоростью V создает электрическое
поле
'8
10
VBE
=
. Здесь размерность
E
- В/см, остальные величины в CGSE.
Напряжённость поля E в области 1, где находится плотное плазмообразующее
вещество, отличается от величины
E
на индуктивную составляющую. При
линейном распределении магнитного поля по радиусу в области 1, имеющей
малую толщину δR~ 0,1R
A
(R
A
- радиус сборки), и полном токе I<3 МА имеем
оценку:
E - E
)/(10.2
9
A
RRδ
dtdI / < 5 кВ/см.
Согласно нашим экспериментальным данным на границе областей 1 и 2
радиальная скорость плазмы V = 1-2.10
7
см/с. Тогда для амплитудного значения
тока I=2-3 МА и R
A
=1см соответствующий диапазон напряжённости поля E~ E
= 20-60 кВ/см.
Для расчетов система (1, 2) дополнялась уравнением состояния
вольфрама для жидкости и газа. Ток через керн определялся по формуле
ErJ
K
σπ
2
= , проводимость керна σ рассчитывалась в рамках модели
эффективного кулоновского логарифма. Влияние жидкой дисперсной фазы на
протекание тока не учитывалось, что определяется, в частности, условием
LL
m
ρ
/ <
GG
m ρ/. Результаты моделирования динамики гетерогенного керна с
постоянным радиусом
K
r =10 мкм и напряжённостью поля E=30 кВ/см
представлены на Рис.5. Результаты моделирования с учётом зависимости от
времени радиуса керна, увеличивающегося с постоянной скоростью, и
нарастающей во времени напряжённости поля E, приведены на Рис.6 .
Проанализируем результаты расчетов. Прежде всего отметим, что
интенсивное испарение капель начинается не ранее, чем через 60-70 нс после
начала тока. Это соответствует фактам: в наших опытах плотная фаза
зарегистрирована на 70 нс от начала тока. Впрочем, достижение
количественного совпадения результатов расчета с экспериментальными
результатами не было целью нашего анализа на данном этапе работы, важнее
определить принципиальные свойства процесса.
и 2 , будет несколько меньше, так как туда проникает вместе с плазмой только
часть тока I. В следующем разделе будет показано, что              B ' ~ B / 3 . Движение

плазмы    поперек   этого      поля    со   скоростью       V    создает      электрическое
поле E ′ = 10 −8 VB ' . Здесь размерность E ′ - В/см, остальные величины в CGSE.
Напряжённость поля E в области 1, где находится плотное плазмообразующее
вещество, отличается от величины E ′ на индуктивную составляющую. При
линейном распределении магнитного поля по радиусу в области 1, имеющей
малую толщину δR~ 0,1RA (RA - радиус сборки), и полном токе I<3 МА имеем
оценку:
                         E - E ′ ≅ 2.10 −9 (δR / R A ) ⋅ dI / dt < 5 кВ/см.
Согласно нашим экспериментальным данным на границе областей 1 и 2
радиальная скорость плазмы V = 1-2.107 см/с. Тогда для амплитудного значения
тока I=2-3 МА и RA=1см соответствующий диапазон напряжённости поля E~ E ′
= 20-60 кВ/см.
       Для расчетов      система       (1, 2) дополнялась уравнением состояния
вольфрама для жидкости и газа. Ток через керн определялся по формуле
J = πrK2σE ,   проводимость      керна      σ     рассчитывалась      в    рамках   модели
эффективного кулоновского логарифма. Влияние жидкой дисперсной фазы на
протекание тока не учитывалось, что определяется, в частности, условием
m L / ρ L < mG / ρ G . Результаты моделирования динамики гетерогенного керна с

постоянным радиусом rK =10 мкм и напряжённостью поля E=30 кВ/см
представлены на Рис.5. Результаты моделирования с учётом зависимости от
времени радиуса керна, увеличивающегося с постоянной скоростью, и
нарастающей во времени напряжённости поля E, приведены на Рис.6 .


       Проанализируем результаты расчетов. Прежде всего отметим, что
интенсивное испарение капель начинается не ранее, чем через 60-70 нс после
начала тока. Это соответствует фактам: в наших опытах плотная фаза
зарегистрирована    на    70    нс     от       начала   тока.   Впрочем,       достижение
количественного совпадения результатов расчета с экспериментальными
результатами не было целью нашего анализа на данном этапе работы, важнее
определить принципиальные свойства процесса.