Введение
Глава 1 Основные уравнения и методы их решений 23
1.1 Кинетическое приближение 24
1.2 Уравнения для моментов 28
1.3 Квазинейтральные течения
1.3.1 Инварианты Римана 32
1.3.2 Простые волны 33
1.3.3 Произвольное движение квазинейтральной плазмы 35
1.3.4 Задача Гурса 38
1.4 Стационарные течения 42
1.4.1 Уравнения стационарного течения 42
1.4.2 Решение уравнения Пуассона 45
1.4.3 Влияние ионной температуры 47
1.5 Двухпотоковая неустойчивость 51
Глава 2 Ионно-звуковой солитон 56
2.1 Солитоны в плазме с холодными ионами 57
2.2 Влияние ионной температуры и отражённых ионов 63
2.3 Численное моделирование солитонов 67
2.4 Сравнение с экспериментом 74
Глава 3 Расширение плазмыввакуум 77
3.1 Аналитическое решение 78
3.2 Численные решения
3.2.1 Автомодельное кинетическое приближение 82
3.2.2 Постановка задачи для численного моделирования 83
3.2.3 Численные эксперименты 88
3.3 Область неквазинейтральности и ионный фронт
3.3.1 Плазма с холодными ионами 94
3.3.2 Влияние ионной температуры 105
3.3.3 Электронное облако ПО
3.4 Волна охлаждения и обмен энергией 112
3.5 Перенос частиц и энергии
3.5.1 Плазма с холодными ионами 118
3.5.2 Плазма с конечной температурой ионов 120
3.5.3 Сравнение с численным экспериментом 122
Глава 4 Расширение плазмы в плазму 125
4.1 Постановка задачи 125
4.2 Плазма с холодными ионами
4.2.1 Общая характеристика течения 126
4.2.2 Фронт волны и отражённые ионы 133
4.2.3 Учет электронного движения 143
4.3 Расширение плазмы в плазму при Тг0 = 0 147
4.3.1 Случай Тг0 1 147
4.3.2 Большие значения Тю 149
4.3.3 Сравнение с экспериментом 153
Глава 5 Задачи с двумя разрывами плотности 156
5.1 Расширение слоя плазмы в вакуум 157
5.1.1 Постановка задачи 157
5.1.2 Аналитическое решение в случае Тг0 = 0 163
5.1.3 Численные решения в случае Тг0 = 0 165
5.1.4 Конечная температура ионов 168
5.2 Обтекание тел разреженной плазмой 171
5.2.1 Постановка задачи 172
5.2.2 Численное моделирование 176
5.3 Эволюция возмущения плотности 184
5.3.1 Постановка задачи 184
5.3.2 Плазма с холодными ионами 185
5.3.3 Влияние ионной температуры 193
Глава 6 Разрывы в плазме с отрицательными ионами 198
6.1 Основные уравнения и типы движения 199
6.2 Расширение в вакуум плазмы с холодными ионами
2 6.2.1 Аналитическая модель течения 205
6.2.2 Основные свойства течений 209
6.2.3 Влияние плотности отрицательных ионов на течение 211
6.2.4 Структура фронта БУВР 215
6.2.5 Учёт электронного движения 217
6.3 Неустойчивость расширяющейся плазмы с холодными ионами 219
6.3.1 Возбуждение и развитие неустойчивости 219
6.3.2 Энергия волны 223
6.3.3 Неустойчивость, нелинейность и дисперсия 226
6.4 Плазма с конечными температурами ионов 229
6.4.1 Влияние температуры положительных ионов 229
6.4.2 Отражённые ионы и неустойчивость 232
6.4.3 Одинаковые температуры всех сортов частиц 233
6.4.4 Сравнение с экспериментом, Ti0 = 1,Tj0 = 0,25 236
6.5 Расширение слоя плазмы в вакуум 237
6.5.1 Начальная стадия 238
6.5.2 Явление опрокидывания 240
6.5.3 Поздние стадии 246
6.5.4 Влияние ионных температур 248
6.6 Расширение ион-ионной плазмы в вакуум 252
6.6.1 Постановка задачи и частные решения 253
6.6.2 Сравнение аналитического и численного решений 258
6.6.3 Случай Ti0 = 1, Tj0 = 0 260
6.6.4 Одинаковые ионные температуры 261
6.6.5 Волна охлаждения 265
Заключение 269
Список литературы
