Введение
1 Обзор исследований МГД-процессов и кинетики неравновесной плазмы 13
МГД-генераторы замкнутого цикла 15
МГД-преобразование энергии в неоднородных газо-плазменных по токах 19
Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы 24
2 Распределение электронов по скоростям и процессы переноса в плазменном слое 34
2.1 Постановка задачи 34
2.2 Оценки величины электрического и магнитного поля 36
2.3 Функция распределения электронов по скоростям при низких энергиях 41
2.3.1 Распределение электронов по энергии 41
2.3.2 Моменты функции распределения 43
2.3.3 Оценки влияния неоднородности и нестационарности на моменты функции распределения 45
2.3.4 Уравнения моментов функции распределения в одномерном приближении 49
2.4 Уравнение Больцмана для электронов высокой энергии 51
2.4.1 Линеаризация уравнения Больцмана 51
2.4.2 Влияние нелокальности и нестационарности 53
2.4.3 Уравнение Больцмана в локальном приближении . 57
2.4.4 Численный алгоритм решения уравнения Больцмана . 60
2.5 Функция распределения в условиях сильной неравновесности . 61
2.6 Расчет кинетических коэффициентов электронного газа . 65
3 Кинетика процессов, приводящих к ионизации и рекомбинации 67
3.1 Кинетика молекулярных ионов 68
3.2 Электронно-столкновительные переходы 72
3.3 Атомно-столкновительные переходы 78
3.4 Радиационные переходы 80
3.5 Система уравнений кинетики 84
3.6 Качественный анализ результатов решения уравнения Больцмана 87
4 Численное моделирование ионизационно-рекомбинационных процессов 90
4.1 Тестирование кинетической модели 90
4.1.1 Моделирование контракции тлеющего разряда как тестовая задача кинетической модели 90
4.1.2 Модель положительного столба разряда 92
4.1.3 Результаты моделирования 97
4.2 Параметрический анализ ионизационно-рекомбинационной кинетики в плазменном слое
4.3 Моделирование процесса создания плазменного слоя 102
4.4 Моделирование течения в канале МГД-генератора 106
4.4.1 Постановка задачи 106
4.4.2 Модель магнитной газодинамики потока газа с плазменными слоями 107
4.4.3 Численная аппроксимация уравнений магнитной газодинамики нейтральной компоненты
4.4.4 Численная аппроксимация уравнения концентрации электронов 111
4.4.5 Результаты моделирования 114
Заключение
