NUMERICAL SOLUTION OF THE IONIZATION EQUATIONS BY STEP FRACTIONS

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The fractional steps method is applied to solve electron-ion plasma ionization equations involving neutrals, with a focus on processes in stationary plasma thrusters (SPT). The approach is based on splitting by physical processes: plasma evolution is represented as a superposition of pure transport in an external field in phase space followed by ionization. The particle-in-cell method is used for calculating transport. In the case of planar symmetry, the ionization process is calculated using explicit analytical formulas. The derived formulas of the fractional steps method are compared with the numerical solution of the plasma evolution equation through a well-known physical ionization model.

Авторлар туралы

M. Gavrikov

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences

Email: mbgavrikov@yandex.ru
Moscow, Russia

A. Tayursky

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences

Email: tayurskiy2001@mail.ru
Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Морозов А.И. Физические основы космических электрореактивных двигателей. М.: Атомиздат, 1978.
  2. Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. М.: Физматлит, 2006. 576 с.
  3. Козубский К.Н., Мурашко В.М., Рылов В.П., Трифонов Ю.В., Ходенко В.П., Ким В.П., Попов Г.А., Обухов В.А. СПД работает в космосе // Физика плазмы. 2003. Т. 29. № 3. С. 277—792.
  4. Kim V., Kozubsky K.N., Murashko V.M., Semenkin A.V. History of the Hall Thrusters Development in USSR // Paper IEPC-2007-142. 30th International Electric Propulsion Conference. September 17—20, 2007. Florence. Italy.
  5. Ким В.П., Семенкин А.В., Хартов С.А. Конструктивные и физические особенности двигателей с замкнутым дрейфом электронов. М.: Изд-во МАИ, 2016. 160 с.
  6. Mitrofanova O.A., Gnizdor R.Yu., Murashko V.M., Koryakin A.I., Nesterenko A.N. New Generation of SPT-100. 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany. September 11—15, 2011, 7 p. IEPC-2011-041.
  7. Garrigues L., Heron A., Adam J.C., Boeuf J.P. Hybrid and Particle-In-Cell Models ofa Stationary Plasma Thruster // Plasma Source Sci. Technol. 9 .2000. Р.219-226.
  8. Morozov A.I., Savelyev V.V. Fundamentals of Stationary Plasma Thruster Theory // Reviews of Plasma Physics. P. 203-391.
  9. Морозов А.И. Эффект пристеночной проводимости в хорошо замагниченной плазме // ПМТФ. 1968. № 3. С. 19-23.
  10. Волков Б.И., Якунин С.А. Математические задачи плазмооптики. М.: Знание, 1982. 64 с. Новое в жизни, науке, технике. Сер. “Математика, кибернетика”; № 11.
  11. Быков А.А., Попов В.Ю., Свешников А.Г., Якунин С.А. Внутренние переходные слои потенциала в сильно замагниченной плазме // Матем. моделирование. Т. 1. № 6. 1989. С. 33-47.
  12. Свешников А.Д., Якунин С.А. Математическое моделирование нестационарных процессов в плазмооптических системах// Ж.вычисл.матем. и матем. физ. 1983. Т. 23. № 5. С. 1141-1157.
  13. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967.
  14. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977.
  15. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых схем. М.: ТОО Янус, 1995. 624 с.
  16. Гавриков М.Б., Таюрский А.А. Гибридная модель стационарного плазменного двигателя // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2021. № 35. 48 с.
  17. Сигов Ю.С. Вычислительный эксперимент: мост между прошлым и будущим физики плазмы. Избранные труды / Сост. Г.И. Змиевская, В.Д. Левченко. М.: Физматлит, 2001. 288 с.
  18. Халмош П. Теория меры. М.: Иностр.лит., 1953. 291 с.
  19. Арсеньев А.А. Лекции о кинетических уравнениях. М.: Наука, 1992. 216 с.
  20. Березин Ю.А., Вшивков В.А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980. 95 с.
  21. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987. 640 с.
  22. Бэдсел Ч., Ленгдон А. Физика плазмы и численное моделирование. М.: Энергоатомиздат, 1989. 452 с.
  23. Гавриков М.Б., Таюрский А.А. Аналитическое решение смешанных задач для уравнений одномерной ионизации в случае постоянных скоростей атомов и ионов // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2023. № 30. 36 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».